Kauçuğun atası hangi maddeydi? İlk lastiği kim icat etti? Kauçuk nedir

Otomobil lastiği, 1846 yılında patenti alınan ilk icadından modern çeşitliliğine ve teknolojik mükemmelliğine kadar uzun bir yol kat etti. Bir asırdan fazla bir süre önce, lastik üretiminde tek bir kişi yer alıyordu ve ilk imalathaneler, fabrikalar ve konveyörler onlarca yıl sonra ortaya çıkmaya başladı. Günümüzde kıtalararası dev şirketlerin kendilerine ait test üsleri, devasa üretim kapasiteleri ve onbinlerce kişilik kadroları var...

Ve 10 Haziran 1846'da Amerika Birleşik Devletleri, Robert W. Thompson'a modern teknolojilere göre ilkel bir mühendislik çözümüyle dünyanın ilk pnömatik lastiklerini üretme ve kurma hakkını veren 10990 numarasıyla otomotiv endüstrisi tarihi için önemli bir patent yayınladı. Bu standartlar, havayı kauçuk kütlesi ve güta-perka çözeltisiyle tutmak üzere emprenye edilmiş kanvastan yapılmış bir hava odasına dayanıyordu.

Dış kısım perçinlenmiş tabaklanmış deri parçalarından oluşuyordu. Yeni buluşun ilk testleri aynı yıl Thompson'ın bir arabaya lastik taktığı ve ardından çekiş azalması seviyesini kontrol ettiği sırada gerçekleşti. Sonuçlar harikaydı. Engebeli arazide sürüş sırasında çekiş gücü %38 oranında azaldı ve dünyanın en iyi olmayan yol yüzeyinde neredeyse %70 oranında azaldı.Ayrıca, bu lastiklerle araba ile yolculuk yapmak daha konforlu, daha yumuşak ve daha sessizdi. Doğru, mucidin ölümünden hemen sonra bu lastikler unutuldu. Dünya, arabalarda sallanırken daha az küfür etmeye çalışarak havalı lastik üretiminde yeni bir gurunun ortaya çıkmasını beklemeye başladı.

Bu alandaki en güçlü atılım, bugün muhtemelen herhangi bir yarış oyunu oynayan her okul çocuğunun adını bildiği John Dunlop'a verilen 1888 tarihli bir patentti. İlk pnömatik lastiğin görmeye alıştığımız haliyle ortaya çıkmasıyla ilişkilendirilen Dunlop soyadıdır.

1887'de, oğlunun bisikletin sakıncalarıyla ilgili sayısız şikayeti üzerine John Dunlop, bahçe hortumundaki iki halkayı birbirine yapıştırdı, havayla şişirdi ve ardından bunları bisiklet tekerleğinin üzerine çekti. Malzemelerin arasında yine kauçuklu kanvas ortaya çıktı. Bu Danlop lastiğinin başarısı, korkunç bisikletçi William Hume'un pnömatik lastikli bir bisikletle katılmaya karar verdiği her yarışı kolayca kazandığı tarihi bisiklet yarışında pratik olarak kanıtlandı. Bu başarı, John Dunlop'un (tabii ki ailedeki para sorunları hariç) Dublin şehrinde kendi küçük lastik üretimini organize etmesinin ana nedeniydi. Booth'un Pnömatik Lastik ve Bisiklet Satış Şirketi, dünyada pnömatik lastikleri endüstriyel düzeyde inceleyen ve üreten ilk şirketti.

Sadece bir yıl sonra, Dunlop'un şirketinde çalışan kimliği bilinmeyen bir mühendis, lastiği iç lastikten ayırmayı ve ayrıca lastiği tel halkalarla güçlendirmeyi önerdi. Aynı zamanda, tüm lastik şirketleri için bir atılım haline gelen ilk lastik takma ve sökme yöntemi icat edildi.

Bundan sonra Fransız Andre ve Edouard Michelin'in zorlukla bitiş çizgisine ulaşan dünyanın ilk otomobil lastiğini üretmesi yalnızca beş yıl sürdü. Bu, pek çok dış koşulu dikkate almayan pnömatik lastiğin kaba bir örneğiydi ve malzeme, 1200 km'lik pist boyunca düzinelerce delinmeye yol açan çok büyük miktarda iç gerilime sahipti.

Sadece bir yıl sonra 1896'da Lanchester Arabası, rakiplerin hatalarını hesaba katmaya çalışan Dunlop lastikleriyle donatıldı. İlk otomobil lastikleri, otomobilin arazi kabiliyetini, konforunu, akıcılığını ve hızını büyük ölçüde artırdı, ancak kurulum açısından sakıncalıydı. Lastiklerin takılması bazen tam bir iş günü sürüyordu. Lastik üreticileri arasındaki rekabet, artan talep ve pnömatik lastik fiyatlarındaki oldukça hızlı artış, sürekli olarak yeni mühendislik çözümleri arayışına yol açmış, bu da standardizasyona, geliştirilmiş lastik takma ve sökme sistemlerine ve halen kullanılan yeniliklere yol açmıştır. Bugün. Örneğin, özellikle güçlü ipliklerden kordun lastiğe dahil edilmesi, yeni sabitleme sistemleri, yirminci yüzyılın başında lastik endüstrisinin büyük büyümesinin ana nedeni haline geldi.

Başta kimya olmak üzere lastik üretimini etkileyen bilimin gelişiminin dinamikleri bu dönemde en açık şekilde görülebilmektedir. İlk lastikler düşük profilli, ince ve bisiklet lastiklerine benziyordu. Bunun nedeni, zamanın modasından çok, mukavemeti artıran ve iç gerilimleri azaltan ve aynı zamanda daha sert bir şekil veren karbon dolgu maddelerinin bulunmamasından kaynaklanıyordu. Yirminci yüzyılın başında lastiklerin beyaz ve bej renklerine yol açan şey, kauçuğun içinde karbon bulunmamasıydı.

Bununla birlikte, yirminci yüzyılın yirmili ve otuzlu yaşlarında karbon, kauçukla birlikte kauçuk bileşiminin ayrılmaz bir parçası haline geldi ve bu da lastik sırtının yüksekliğinde ve genişliğinde önemli bir artışa yol açtı. Bu, lastik üzerindeki maksimum yükü artırarak yük kapasitesinin iyileştirilmesine olanak sağladı ve ayrıca lastik sırtının yolla temas alanını artırarak arazi kabiliyetini artırdı. Lastikler, karbonlu karışımın özel kimyasal yapısından dolayı karkas dişlerinin yalnızca radyal yönüne sahip olan ve bu nedenle yolun tüm düzensizliklerini araca çok net bir şekilde aktaran yumuşak kauçuktan yapılmıştır. Rahatsız edici ve sert.

Gerçek bir atılım, konfor ve manevra kabiliyetini kaybetmeden yapısal sağlamlığı artırmanın yanı sıra lastik üzerindeki yükü artırmayı mümkün kılan kimyasal polimerlerin ortaya çıkmasıydı. Bias lastikleri her yerde yaygınlaşıyor.

Artık bilim çok ileri adım attı ve şirketler arasındaki rekabet o kadar ayrıntılı ki bazen sıradan bir alıcının bunları değerlendirmesi bile zor oluyor. Saniyenin kesirleri, gram yük kapasitesi, çekiş gücünde hissedilmeyen yüzdesel artışlar, yuvarlanma direncinde azalma. Sayılar, sayılar...

Materyal Pokryshka.ru tarafından hazırlandı.


Yayın tarihi: 17.02.2011.

Dikkat! Bu sitenin tüm içeriği fikri mülkiyet mevzuatı (Rospatent, tescil belgesi no. 2006612529) tarafından korunmaktadır. Site materyallerine hiperlink yüklemek, hak ihlali sayılmaz ve onay gerektirmez. Sitenin hukuki desteği - hukuk firması "İnternet ve Hukuk".

bunlara ek olarak

Lastiği kim icat etti sorusuna yazar tarafından verilmiştir Yana Mashinskaya en iyi cevap Kauçuğun tarihi Büyük Coğrafi Keşifler zamanıyla başlamıştır. Columbus İspanya'ya döndüğünde Yeni Dünya'dan birçok harikayı geri getirdi. Bunlardan biri, inanılmaz atlama kabiliyetiyle öne çıkan, "ahşap reçinesinden" yapılmış elastik bir toptu. Kızılderililer bu tür topları nehrin kıyısında yetişen Hevea bitkisinin beyaz özsuyundan yaptılar. Amazonlar.
Kızılderililer, Hevea ağacının özsuyuna "cauchu" adını verdiler - süt ağacının gözyaşları ("kau" - ağaç, "uchu" - akma, ağlama). Bu kelimeden malzemenin modern adı oluşturuldu - kauçuk. Kızılderililer, elastik topların yanı sıra kauçuktan su geçirmez kumaşlar, ayakkabılar, su kapları ve parlak renkli toplar (çocuk oyuncakları) yaptılar.
Avrupa'da 18. yüzyıla kadar Güney Amerika merakı unutuldu. , Güney Amerika'daki bir Fransız keşif gezisinin üyeleri, havayı sertleştiren inanılmaz bir reçine yayan bir ağaç keşfettiklerinde, buna "kauçuk" (Latince reçine - reçine) adı verildi. 1738'de Fransız araştırmacı C. Condamine, Paris Bilimler Akademisi'nde kauçuk örnekleri, ondan yapılan ürünler ve Güney Amerika ülkelerindeki ekstraksiyon yöntemlerinin bir tanımını sundu.
Araba lastiklerini kastediyorsanız, o zaman
Dünyanın ilk kauçuk lastiği Robert William Thomson tarafından yapılmıştır. 10 Haziran 1846 tarihli 10990 sayılı Patent şöyle diyor: “Buluşumun özü, arabaları çekmek için gereken kuvveti azaltmak amacıyla arabaların tekerleklerinin jantları etrafına elastik dayanma yüzeyleri uygulamak, böylece hareketi kolaylaştırmak ve Hareket ederken yarattıkları gürültüyü azaltıyor."
1888 yılında pnömatik lastik fikri yeniden ortaya çıktı. Yeni mucit, adı dünyada pnömatik lastiğin yazarı olarak bilinen İskoçyalı John Dunlop'du. J.B. Dunlop, 1887 yılında bahçe hortumundan yapılmış geniş halkaları 10 yaşındaki oğlunun üç tekerlekli bisikletinin tekerleğine takıp bunları havayla şişirme fikrini ortaya attı. 23 Temmuz 1888'de J. B. Dunlop'a buluş için 10607 numaralı patent verildi ve araçlar için "pnömatik kasnağın" kullanılmasına yönelik öncelik, aynı yılın 31 Ağustos tarihli aşağıdaki patentiyle doğrulandı. Lastik boru, jant telleri arasındaki boşluklarda lastiğin çerçevesini oluşturan lastik kaplı kanvas jantla birlikte sarılarak metal bir kulağın jant teline tutturuldu.

Yanıtlayan: Abdula Rashidovich[guru]
Yoldaş Goodyear. İngiltere'de.


Yanıtlayan: Sergey F[guru]
Sanırım bilim adamlarımız .. endüstriyel amaçlar için .. ve kauçuk çok uzun zamandır var
yerliler bunu ayrıca Hyvea ağacının donmuş sütlü özsuyundan toplayarak da elde ediyorlardı.
vücutta.. daha sonra ikinci bir deri gibi kendisinden çıkarılarak toplandı)


Yanıtlayan: Cusco[acemi]
İlk endüstriyel sentetik kauçuk (kauçuk) 1931 yılında Rusya'da üretildi. Profesör S. V. Lebedev, etil alkolden bütadien üretimi için ekonomik bir yöntem keşfetti ve bütadienin metalik sodyum varlığında radikal bir mekanizma ile polimerizasyonunu gerçekleştirdi.
Ve doğal kauçuk uzun zamandır ağaçlardan elde ediliyor :)

Mucit: Charles Goodyear
Bir ülke: AMERİKA BİRLEŞİK DEVLETLERİ
Buluşun zamanı: 1839

İspanyol fetihçiler ayrıca Güney Amerika'dan harika ürünler de getirdiler (elastik toplar, su geçirmez ayakkabılar). Kızılderililer bunları Hevea ağacının donmuş sütlü suyundan yaptılar. Basitçe yapıldı. Örneğin, top yapmak için yuvarlak bir nesneyi sertleştikçe katman katman meyve suyuyla kapladılar. Yeterince kalın bir tabaka elde edildiğinde kalıp çıkarıldı. Su geçirmez ayakkabılar da benzer şekilde yapıldı ve kişinin kendi ayakları sonuncusu oldu. Brezilya sakinleri bu malzemeye "caucho" ("cau" - ağaç, "uchu" - ağlama) adını verdiler ve şimdi kauçuk olarak biliniyor.

Kauçuğa ciddi ilgi ancak Cayenne'li Fransız mühendis Francois Freycinet'in kauçuğu, ondan yapılan ürünleri ve Güney Amerika'dan Paris Bilimler Akademisi'ne bir açıklamayı teslim etmesinden sonra yapıldı. çıkarmanın yolları. Notu ve örnekleri, bu örnekleri yağmurdan aletleri korumak için kullanan kaşif Charles Marie de la Condamine'in eline geçti. 1751'de Condamine, F. Freycinet'in Paris Bilimler Akademisi'ne bir notunu bildirdi.

Uzun bir süre kauçuk esas olarak yumuşak oyuncaklar yapmak için kullanıldı; ayakkabıları su geçirmez hale getirmek için kauçukla kaplamaya çalıştılar. Araba lastikleri için kauçuğu kullanmayı denediler, ancak malzeme çok yumuşaktı ve yol yüzeyinde kolayca silinebiliyordu. Ayrıca sıcakta yapışkan hale geldi ve soğukta kırılgan hale geldi.

İngiliz kimyager ve mucit Charles Mackintosh (1766-1843) kauçuğun yeni bir kullanım alanını buldu. Petrol hidrokarbonlarındaki kauçuk çözeltisiyle örülmüş iki kat malzemeden bir yağmurluk yaptı ve daha sonra kendi adını taşıyan su geçirmez paltolar üretmeye başladı. 1823'te C. Mackintosh bu buluş için patent aldı. Ancak macintosh'lar da yüksek ve düşük sıcaklıklarda bozuldu, dolayısıyla kauçuk endüstrisi bir gerileme dönemi yaşadı.

Birçok araştırmacı kauçuğun avantajlarını korurken dezavantajlarını da ortadan kaldırmaya çalıştı ancak başarılı olamadı. Sonunda Amerikalı mucit Charles Goodyear bunu başardı.

Charles Goodyear (29.12.1800 - 1.7.1860) New Haven, Connecticut'ta doğdu. Genç bir adam olarak zamanını, diğer aletlerin yanı sıra kendi icatlarını da satan babasının dükkânı, fabrikası ve çiftliği arasında paylaştırdı. 1826'da Charles ve babası Philadelphia'da ilk Amerikan özel hırdavat mağazasını kurdular; iş başarısız oldu: 1830'da şirket iflas etti.

Enerjik genç adam icat etmeye başladı. 1834'te New York'taki bir mağazanın vitrininde kauçuk ürünlerle ilgilenmeye başladı. Bu umut verici malzemenin ısı direncinin arttırılması gerektiğini öğrenen Goodyear, bir dizi deneyden sonra kauçuğa magnezyum ve kalsiyum oksitlerin eklenmesini önerdi. Ortaya çıkan "elastik" maddeden ayakkabı yapmaya başladı, ancak şiddetli donlarda sıradan kauçuktan daha iyi bir performans göstermedi.

1836 yılında mucit kauçuğu nitrik asit, bizmut ve bakır nitratlarla işlemeyi öğrendi ve 17 Haziran 1837'de patent aldı ve ardından New York'ta bir fabrika kurdu. Ancak işler pek iyi gitmiyordu. Goodyear deneylerine devam etti. 1838'de Hayward'ın kauçuğun kükürt çözeltisiyle karıştırılmasını içeren patentini aldı.

Ancak Goodyear, şu anda vulkanizasyon olarak adlandırılan ve dünya çapında yaygınlaşan yöntemi ancak 1839'da icat etti. Bu, sıcak bir ocakta bırakılan kauçuk ve kükürt karışımından oluşan bir numunenin akmayıp, kauçuk olarak bildiğimiz sert, kömürleşmiş malzemeye dönüşmesi sonucu kısmen kazara meydana geldi. Mucit, 15 Haziran 1844'te 3633 numaralı patentin ortaya çıkmasından önce teknolojik süreç üzerinde sıkı çalışmaya beş yıl daha adadı. Ancak yazar, yasal tescilini alma imkânına sahip olmadığı için patentten kâr elde edemedi.

1841'de Goodyear bir İngiliz'e birkaç parça kauçuk verdi. İngiliz kimyager T. Hancock'un eline geçen bu numuneler, onun vulkanizasyon teknolojisini tekrarlamasına ve 1843'te İngiliz patenti almasına yardımcı oldu. Sürecin tanrı Vulcan'dan sonraki adı da İngiliz mucit tarafından önerildi.

Charles Goodyear, buluşunu önce ABD'de, sonra Avrupa'da geniş çapta yaymaya çalıştı ve Londra ve Paris'teki sergilerde, Goodyear'ın kendi kitabının sayfalarına kadar kauçuk ürünleri de içeren sergilere çok para harcadı. Mucit, Eski ve Yeni Dünyalarda kauçuk endüstrisinin gelişmesine katkıda bulundu, ancak kendisi zengin olamadı. Tamamen lastik giyinmiş ve tek bir kuruş bile olmadan lastik bir cüzdan taşıyan bir adam olarak tanınabileceği konusunda şaka yaptı. Goodyear, geride büyük borçlar bırakarak yoksulluk içinde öldü. Sadece babasının işini sürdüren oğlu Charles, kauçuk işinde başarıya ulaşmayı başardı.

1846'da A. Parks, kükürt klorür kullanılarak soğuk vulkanizasyon işlemini önerdi. Oda sıcaklığındaki kauçuk ürünleri, karbon disülfürde çözünmüş kükürt klorüre veya kükürt klorür buharıyla dolu bir odaya yerleştirilir. İşlem 1-2 dakika sürer, ardından kalan reaktif üründen çıkarılır. Bu yöntem ince duvarlı ürünlerin (eldiven, çocuk oyuncakları vb.) imalatında kullanılır. Soğuk vulkanizasyonla elde edilen ürünler, sıcak vulkanizasyon ürünlerine göre daha kötü özelliklere sahiptir.

Gelişen endüstrinin giderek daha fazla kauçuğa ihtiyacı vardı. Güney Amerika ve Endonezya'da devasa Hevea tarlaları büyüdü. Aynı sıralarda, girişimci bir İngiliz, Brezilya'dan gizlice 70 bin Hevea tohumunu aldı, ancak bunlar yalnızca tek bir yerde, o zamanlar İngiltere'ye ait olan Seylan Adaları'nda kök saldı.

Dünya kauçuk pazarında iki büyük tekel ortaya çıktı ve şu ortaya çıktı: doğal kauçuk ekonomik veya karlı değil; suni kauçuk üretmenin bir yöntemini keşfetmek gerekiyor. Kauçuğun gelişiminin daha ileri tarihi, başta Rus kimya bilimi olmak üzere kimyasal araştırmaların tarihidir.

Rusya'da kauçuk endüstrisi 19. yüzyılın ilk yarısında ortaya çıktı. Devrimden önce kauçuk üretimi dört işletme tarafından temsil ediliyordu: “Üçgen”, “Provodnik” ve nispeten küçük tesisler “Bogatyr” ve “Kauchuk”. 1913'te 23 bin kişiyi istihdam ediyorlardı ve ağırlıklı olarak ayakkabı üretiyorlardı.

Hammadde ve ekipmanlar yabancıydı, teknik yönetim yabancılar tarafından yürütülüyordu. 19. yüzyılda Üçgen fabrikasının sırrının tuvalet süngeri üretimi olduğunu çok az kişi biliyor; Garip bir şekilde, bu basit ürün dünya pazarındaki en rekabetçi kauçuk ürünüydü. Ekim Devrimi'nden sonra kauçuk endüstrisi oldukça güçlü bir endüstriydi. Sanayileşmeye yönelik genel bir yol izlendi ve bu nedenle kauçuk ürünlerine yönelik bileşenlere olan ihtiyaç hızla arttı.

Ancak kauçuk üretimi yalnızca doğal kauçuk ithalatına bağlıydı. Sorunun iki olası çözümü vardı. Bunlardan ilki, ılıman iklime sahip bölgelerde tarıma uygun kauçuk bitkilerinin araştırılmasıdır. SSCB'de N.I. bunu yaptı. Vavilov'a göre ABD'de bu çalışmanın öncüleri T. Edison ve G. Ford'du.

İkinci seçenek sentetik kauçuk oluşturmaktır. Kauçuğun bileşimine ilişkin kimyasal çalışmalar 1826 yılında M. Faraday'ın deneyleriyle başladı. 1879'da A. Bouchard izoprenin kauçuğa benzer bir kütleye dönüşümünü gözlemledi ve 1910'da - I. L. Kondakov dimetilbütadienin benzer dönüşümü. 1909'da Sergei Vasilyevich Lebedev, renksiz uçucu bir gaz olan divinilden hazırlanan kauçuğa yakın bir madde gösterdi. Ancak çok çalıştıktan sonra yalnızca 19 gram almayı başardı.

Rusya'da, I. I. Ostromyslensky aynı yönde çalıştı ve Almanya'daki Bogatyr fabrikasında - K. Harries, İngiltere'de - F. Matthews ve E. Strakhedge'de deneyler yaptı. Böylece bilim doğanın izinden gitti: önce bir dien hidrokarbon polimeri elde etmek ve sonra onlardan kauçuğu sentezlemek gerekiyordu.

1926'da Sovyet hükümeti suni kauçuk üretimi için dünya çapında bir rekabet ilan etti. Üstelik 3 şart öne sürülüyordu: 1) Hammaddelerin ucuz olması; 2) kalite doğal olandan daha kötü değildir; 3) Geliştirme sonuçlarının sunulmasından önceki süre 2 yıldır. Mayıs 1928'de bu yarışmayı S.V. Lebedev kazandı. Hammadde olarak, alkol elde ettiği sıradan patatesleri ve alkolden - divinil'i kullandı. Üstelik ilk başta 1 litre alkolden 5 gram divinil aldı ve iki yıl sonra - 50 gram, böylece maliyetleri 10 kat azalttı.

Ancak bu mutlak atılım sorunu çözmedi, çünkü örneğin bir tane yapmak için 500 kg patates gerekiyordu. Daha sonra S.V. Lebedev'in buluşunu geliştiren bilim adamları, divinil'i doğal gazlardan çıkarmaya başladılar. Ve zaten 1929'da hükümet, Leningrad'da Lebedev yöntemini kullanarak alkolden sentetik kauçuk üretmek için bir pilot tesis ve diğer iyi bilinen yöntemleri test etmesi gereken iki tesis daha kurmaya karar verdi: B.V. Byzov ve A.L. liderliğindeki bir grup bilim adamı. Klebansky.

15 Şubat 1931'de dünyanın dört bir yanındaki gazeteler, ilk büyük yapay kauçuk partisinin SSCB'de üretildiğini bildirdi. O dönemde ne Almanya ne de İngiltere bu endüstriyel soruna kendi çözümlerini sunmaya hazır değildi.

T. Edison'un röportajında ​​bu olayı şu şekilde değerlendirmesi ilginçtir: “Sovyetlerin petrolden sentetik kauçuk üretiminde başarı elde ettiği haberi inanılmaz. Bu yapılamaz. Hatta daha fazlasını da söyleyebilirim: Bu raporun tamamı sahte. Kendi tecrübelerime ve başkalarının tecrübelerine dayanarak sentetik kauçuk üretiminin başarılı olacağını artık söyleyemem." Ve yine de, 1932'de Yaroslavl'da ilk sentetik kauçuk fabrikası ürün üretti.

1951 yılından itibaren petrol gazlarından ve petrol ürünlerinden kauçuk üretimine başlandı. Uzun bir süre boyunca suni kauçuk, belirli göstergelerde (sıcaklık aralığı, dayanıklılık, kimyasal direnç) gerçek kauçuktan üstün olmasına rağmen, bir konuda daha düşüktü: esneklik (bu, örneğin otomobil ve uçak lastikleri için çok önemlidir), ancak bu sorun çözüldü.

Böylece, doğal bir hediye olan Hevea ağacı, bir dizi kaza ve bilim adamlarının uzun süren özenli çalışmaları, kauçuğu her gün, çeşitli durumlarda, çeşitli durumlarda talep edilen en gerekli ve evrensel malzemelerden biri haline getirdi. insan faaliyet alanları.

, küçük deformasyonlarda esneklik modülü E=1–10 MPa, Poisson oranı μ=0,4–0,5; elastik modül oranı e ve kayma modülü G : E = 3G (\displaystyle E=3G).

Çeşitli taşıt lastikleri, contalar, hortumlar, taşıma bantları, tıbbi, ev ve hijyen ürünleri vb. üretiminde kullanılır.

Hikaye

Kauçuğun tarihi Amerika kıtasının keşfiyle başlar. Antik çağlardan beri, Orta ve Güney Amerika'nın yerli nüfusu, sözde sütlü suyu topluyor. Kauçuk elde etmek için kauçuk ağaçlarından (Hevea) yararlanıldı. Columbus ayrıca Hint oyunlarında kullanılan siyah elastik kütleden yapılmış ağır yekpare topların Avrupalılar tarafından bilinen deri toplardan çok daha iyi sıçradığını fark etti. Toplara ek olarak, kauçuk günlük yaşamda da kullanılıyordu: tabak hazırlamak, turtaların altlarını kapatmak, su geçirmez "çoraplar" oluşturmak (her ne kadar yöntem oldukça acı verici olsa da: bacaklar kauçuk bir kütle ile kaplandı ve ateşin üzerinde tutuldu, sonuçta su geçirmez kaplama); Kauçuk aynı zamanda tutkal olarak da kullanıldı: Kızılderililer bunun yardımıyla dekorasyon için tüyleri vücuda yapıştırdılar. Ancak Columbus'un alışılmadık özelliklere sahip bilinmeyen bir madde hakkındaki mesajı Avrupa'da fark edilmedi, ancak Yeni Dünya'nın fatihleri ​​​​ve ilk yerleşimcilerinin kauçuğu yoğun bir şekilde kullandıklarına şüphe yok.

Avrupa'da görünüm

Avrupa kauçukla gerçek anlamda 1738 yılında Amerika'dan dönen gezgin C. Codemin'in Fransız Bilimler Akademisi'ne kauçuk örnekleri sunması ve üretim yöntemini göstermesiyle tanıştı. İlk başta kauçuğun Avrupa'da pratik kullanımı yoktu.

İlk kullanım

Yaklaşık 80 yıldır ilk ve tek kullanım alanı kağıt üzerindeki kalem izlerini silmek için silgi yapmaktı. Kauçuğun dar kullanımı kauçuğun kuruması ve sertleşmesiyle belirlendi.

Su geçirmez kumaş

Lastik ateşi

Gelişen makine mühendisliği ve elektrik mühendisliği ve daha sonra otomobil endüstrisi giderek daha fazla kauçuk tüketiyordu. Bu, giderek daha fazla hammadde gerektiriyordu. Güney Amerika'da artan talep nedeniyle, büyük kauçuk tarlaları ortaya çıkmaya ve hızla gelişmeye başladı ve bu bitkiler monokültür olarak yetiştirildi. Daha sonra kauçuk yetiştiriciliğinin merkezi Endonezya ve Seylan'a taşındı.

Devrim öncesi Rusya'da lastik ve kauçuk endüstrisi

Devrim öncesi Rusya'da otomobil lastikleri, kauçuk ürünleri ve lastik ayakkabı üretimi esas olarak üç şehirde yoğunlaşmıştı: St. Petersburg - “Üçgen” (şimdi “Kırmızı Üçgen”), Riga'da - “Provodnik” ve “Rusya” ve Moskova - “ Bogatyr" (daha sonra "Kırmızı Bogatyr"), "Vulcan" (şimdi "Alfaplastik").

Sentetik kauçuk üretimi

Kauçuğun yaygınlaşması ve doğal kauçuk kaynaklarının artan ihtiyaçları karşılayamaması üzerine, hammadde tabanının yerine kauçuk plantasyonları şeklinde bir yedek bulmanın gerekli olduğu ortaya çıktı. Sorun, plantasyonların birkaç ülke tarafından tekelleştirilmesi (ana ülke Büyük Britanya) ve ayrıca kauçuk bitkilerinin yetiştirilmesi ve kauçuk toplanmasının emek yoğunluğu ve yüksek nakliye maliyetleri nedeniyle hammaddelerin oldukça pahalı olması nedeniyle daha da kötüleşti.

Alternatif hammadde arayışı iki yol izledi:

  • Subtropikal ve ılıman iklimlerde yetiştirilebilecek kauçuk bitkilerini arayın. ABD'de bu akımın öncüleri Thomas Edison ve Henry Ford'du. Rusya ve SSCB'de Nikolai Vavilov bu sorun üzerinde çalıştı.
  • Bitkisel olmayan hammaddelerden sentetik kauçuk üretimi. Bu yön Michael Faraday'ın kauçuğun kimyasal bileşimini ve yapısını inceleyen deneyleriyle başladı. 1878'de Gustave Bouchard izopreni kauçuğa benzer bir kütleye dönüştürme reaksiyonunu keşfetti. 1910'da Ivan Kondakov dimetilbutadienin polimerizasyon reaksiyonunu keşfetti.

Bu alanda öncü olan SSCB'de sentetik kauçuk üretimi yoğun bir şekilde gelişmeye başladı. Bunun nedeni, yoğun olarak gelişen sanayi için ciddi bir kauçuk kıtlığı, SSCB topraklarında etkili doğal kauçuk tesislerinin bulunmaması ve yurt dışından kauçuk tedarikinin sınırlandırılmasıydı. Bazı yabancı uzmanların şüphelerine rağmen, büyük ölçekli endüstriyel sentetik kauçuk üretimi kurma sorunu başarıyla çözüldü. ] (bunların en ünlüsü Edison'dur).

Başvuru

Kauçuk, otomobil, motosiklet ve bisiklet lastikleri, kauçuk teknik ürünlerin üretiminde kullanılır - bunlar taşıma bantları, tahrik kayışları, basınç ve basınç-emme hortumları, durite ürünleri, teknik plakalar, çeşitli contalar için lastik halkalar, titreşim yalıtıcıları ve titreşim sönümleyicilerdir. kauçuk zemin kaplamalarının yanı sıra botlar, galoşlar gibi kauçuk ayakkabılar.

Kauçuk ürünleri üretimi

Kauçuklu kumaşlar keten, pamuk veya sentetik kumaştan kauçuk tutkalı (benzin, benzen veya diğer uygun uçucu organik çözücü içinde çözülmüş özel kauçuk karışımı) ile emprenye edilerek yapılır. Çözücünün buharlaştırılmasından sonra kauçuklu kumaş elde edilir.

Çeşitli profillere sahip kauçuk tüpler ve contalar elde etmek için, ham kauçuk bir şırınga makinesinden geçirilir ve burada ısıtılmış (100-110°'ye kadar) karışım, bir profil oluşturma kafasından preslenir. Sonuç olarak, daha sonra yüksek basınçta bir vulkanizasyon otoklavında veya sıcak havanın dolaştığı bir ortamda normal basınçta bir vulkanizasyon "borusunda" veya erimiş tuzlarda vulkanize edilen bir profil veya boru elde edilir.

Durit hortumların üretimi - elyaf veya tel örgüyle güçlendirilmiş kauçuk hortumlar - şu şekilde gerçekleşir: perdahlanmış kauçuk karışımından şeritler kesilir ve dış çapı hortumun iç çapına eşit olan metal bir mandrel üzerine yerleştirilir. üretilmiştir. Şeritlerin kenarları kauçuk tutkalla sürülür ve bir rulo ile yuvarlanır, daha sonra bir veya birkaç çift kumaş katmanı uygulanır veya metal tel ile örülür ve kauçuk tutkalla kaplanır ve üstüne başka bir kauçuk katmanı uygulanır. Daha sonra, birleştirilen iş parçası nemli bir bandajla sarılır ve bir otoklavda vulkanize edilir.

Otomobil lastikleri üretimi

Araba kameraları hazne boyunca ekstrüde edilmiş veya yapıştırılmış kauçuk borulardan yapılmıştır. Kamera yapmanın iki yolu vardır: kalıplanmış ve mandrel. Mandrel odaları metal veya kavisli mandreller üzerinde vulkanize edilir. Bu bölmelerin bir veya iki enine bağlantısı vardır. Birleştirmeden sonra bağlantı yerindeki odalar vulkanizasyona tabi tutulur. Kalıplama yönteminde bölmeler, otomatik sıcaklık kontrol cihazıyla donatılmış ayrı vulkanizatörlerde vulkanize edilir. Üretimden sonra duvarların yapışmasını önlemek için hazneye öğütülmüş talk eklenir.

Araba lastikleri kauçuk bir tabaka ile kaplanmış birkaç kat özel kumaştan (kord) özel makinelerde monte edilir. Kumaş çerçeve yani lastiğin iskeleti dikkatlice yuvarlanır ve kumaş katmanlarının kenarları sarılır. Çerçevenin dış tarafı iki kat çelik kord kırıcı ile kaplanır, daha sonra yürüyen kısım lastik sırtı adı verilen kalın bir kauçuk tabakası ile kaplanır ve yan duvarlara daha ince bir kauçuk tabakası uygulanır. Bu şekilde birleştirilen lastik (ham lastik) vulkanizasyona tabi tutulur. Vulkanizasyondan önce, şişirilen diyaframa yapışmayı önlemek ve kalıplama sırasında diyaframın lastiğin iç boşluğunda daha iyi kaymasını sağlamak için ham lastiğin iç kısmına yapışmayı önleyici özel bir kalıp ayırıcı (boyalı) uygulanır.

Kauçuk ürünlerinin depolanması

Kauçuk ürünler için dolaplar sıkıca kapanan kapılara ve pürüzsüz bir iç yüzeye sahip olmalıdır. Donanımlar ve problar, kabin kapağının altında bulunan çıkarılabilir askılarda asılı olarak saklanır. Kauçuk ısıtma yastıkları, yastıklar ve buz paketleri hafifçe şişirilmiş olarak saklanır. Cihazların çıkarılabilir kauçuk parçaları ayrı olarak saklanmalıdır. Elastik kateterler, eldivenler, bujiler, lastik bandajlar, parmak kapakları sıkıca kapatılmış kutularda saklanır, üzerine toprak serpilir

), temeli (genellikle ağırlıkça% 20-60) kauçuktur. Dr. kauçuk bileşiklerinin bileşenleri - vulkanize edici maddeler, hızlandırıcılar ve vulkanizasyon aktivatörleri (bkz. Vulkanizasyon), dolgu maddeleri, yaşlanma önleyici maddeler, plastikleştiriciler (yumuşatıcılar). Karışımların bileşimi aynı zamanda rejenere (tekrarlanan vulkanizasyon yapabilen kauçuk rejenerasyonunun plastik bir ürünü), kavrulma geciktiriciler, değiştiriciler, boyalar, şişirici maddeler, alev geciktiriciler, aromatik bileşenler ve toplam sayısı 20'ye ulaşabilen diğer bileşenleri de içerebilir. ve dahası. Kauçuğun seçimi ve kauçuk karışımının bileşimi amaca, çalışma koşullarına ve teknik koşullara göre belirlenir. ürün gereksinimleri, üretim teknolojisi, ekonomik ve diğer hususlar (bkz. Doğal kauçuk, Sentetik kauçuklar).

Kauçuk ürünleri üretme teknolojisi, kauçuğun karıştırıcılar veya silindirler üzerindeki bileşenlerle karıştırılmasını, yarı mamul ürünlerin (ekstrüde profiller, perdahlanmış levhalar, kauçuklu kumaşlar, kord vb.) üretilmesini, yarı mamul ürünlerin kesilmesini ve kesilmesini, yarı mamul ürünlerin montajını içerir. özel yöntemler kullanılarak karmaşık tasarım veya konfigürasyon periyodik makinelerde montaj ekipmanları ve ürünlerin vulkanizasyonu. (presler, kazanlar, otoklavlar, şekillendiriciler-vulkanizatörler vb.) veya sürekli işlem (tünel, tambur vb. vulkanizatörler). Bu durumda, yüksek plastikliğe sahip kauçuk bileşikleri kullanılır, kesim sayesinde vulkanizasyon sonucu sabitlenen gelecekteki ürünün şekli verilir. Vulkanizasyon kalıplama yaygın olarak kullanılmaktadır. Ürünlerin kalıplanması ve vulkanizasyonunun tek bir işlemde birleştirildiği pres ve enjeksiyonlu kalıplama. Toz kauçukların ve bileşimlerin kullanılması ve sıvı kauçuk bazlı bileşimlerden sıvı kalıplama yöntemleri kullanılarak enjeksiyonla kalıplanmış kauçukların üretilmesi umut vericidir. Ağırlıkça% 30-50 S içeren kauçuk bazlı karışımlar vulkanize edilirken ebonitler elde edilir.

Özellikler. Kauçuk, kauçuğun dağılım ortamını ve dolgu maddelerinin dağılmış fazı oluşturduğu çapraz bağlı koloidal bir sistem olarak düşünülebilir. Kauçuğun en önemli özelliği yüksek elastikiyetidir, yani geniş bir sıcaklık aralığında büyük geri dönüşümlü deformasyonlara maruz kalabilme yeteneğidir (bkz. Yüksek elastik durum).

R Ezina, katıların (esneklik, şekil stabilitesi), sıvıların (amorfluk, düşük hacimsel sıkıştırmada yüksek deforme olabilirlik) ve gazların (artan sıcaklıkla vulkanizasyon ağlarının artan esnekliği, esnekliğin entropik doğası) özelliklerini birleştirir.

R Ezina nispeten yumuşak, neredeyse sıkıştırılamaz bir malzemedir. Özelliklerinin kompleksi öncelikle kauçuğun türüne göre belirlenir (bkz. Tablo 1); azizler önemli ölçüde değişebilirFarklı kauçukları birleştirirken endişe verici. türleri veya bunların modifikasyonları.

Kauçuğun ayrışmasının elastiklik modülü. küçük deformasyonlara sahip tipler 1-10 MPa'dır; bu, çelikten 4-5 kat daha düşüktür; katsayı Pausson 0,5'e yakın. Kauçuğun elastik özellikleri doğrusal değildir ve belirgin bir gevşeme etkisine sahiptir. doğası: yükleme moduna, büyüklüğe, zamana, hıza (veya frekansa), deformasyonların tekrarına vb. bağlıdır. Kauçuğun geri dönüşümlü çekme gerilimi %500-1000'e ulaşabilir.

Daha düşük Yüksek derecede elastik kauçuğun sıcaklık aralığının sınırı Ch tarafından belirlenir. varış. Kauçukların ve kristalleşen kauçukların camsı geçiş sıcaklığı aynı zamanda sıcaklığa ve kristalleşme hızına da bağlıdır. Tepe. Kauçuğun çalışma sıcaklığı limiti termal ile ilgilidir. kauçukların ve enine kimyasalların direnci. Vulkanizasyon sırasında oluşan bağlar. Kristalleşmeyen kauçuklara dayanan dolgusuz kauçuklar düşük mukavemete sahiptir. Aktif dolgu maddelerinin (yüksek oranda dağılmış karbon siyahı, Si02, vb.) kullanılması, kauçuğun mukavemet özelliklerinin büyüklük sırasına göre arttırılmasını ve kristalleşen kauçuklardan yapılan kauçukların performans seviyesine ulaşmayı mümkün kılar. Kauçuğun sertliği, içindeki dolgu maddeleri ve plastikleştiricilerin içeriğinin yanı sıra vulkanizasyon derecesine göre belirlenir. Kauçuk yoğunluğu, tek tek bileşenlerin yoğunluklarının hacim ağırlıklı ortalaması olarak hesaplanır. Benzer şekilde m.b. yaklaşık olarak hesaplanmış (%30'dan az hacimsel dolum ile) termofizik. lastik özellikleri: katsayısı. termal uzantılar, ud. hacimsel ısı kapasitesi, katsayı termal iletkenlik. Döngüsel. kauçuğun deformasyonuna, iyi şok emilimini belirleyen elastik histerezis eşlik eder. St. Kauçuklar ayrıca yüksek sürtünme özellikleri, aşınma direnci ve direnç ile de karakterize edilir.yırtılma ve yorulma, ısı ve ses yalıtımı. Kutsal sen. Diyamanyetiktirler ve iyi dielektriklerdir, ancak İletken ve manyetik kauçuklar elde edildi.

R Ezinler suyu az miktarda emer ve organizasyon içinde sınırlı ölçüde şişer. r-perakendeciler. Şişme derecesi, kauçuğun ve p-çözücünün p-direnç parametrelerindeki fark (bu fark ne kadar düşükse, o kadar yüksek) ve çapraz bağlanma derecesi (denge şişmesinin değeri genellikle çapraz bağlanma derecesi). Yağa, benzine, suya, buhara ve ısıya dayanıklılık, kimyasallara karşı direnç ile karakterize edilen kauçuklar bilinmektedir. agresif ortamlar, ozon, ışık, iyonlaştırıcı radyasyon. Uzun süre için kauçuğun depolanması ve çalıştırılması yaşlanmaya ve yorulmaya maruz kalır ve bu da kürklerinin bozulmasına neden olur. St., güçte azalma ve yıkım. Kauçuğun hizmet ömrü, çalışma koşullarına bağlı olarak birkaç arasında değişmektedir. birkaç güne kadar onlarca yıl.

Sınıflandırma.İz, amaca göre ayırt edilir. temel kauçuk grupları: genel amaçlı, ısıya dayanıklı, donmaya dayanıklı, yağa ve petrole dayanıklı, kimyasallara dayanıklı. agresif ortamlar, dielektrik, elektriksel olarak iletken, manyetik, yangına dayanıklı, radyasyona dayanıklı, vakum, sürtünme, gıda. ve bal Tropik koşullar için varış noktası. iklim vb. (Tablo 2); Gözenekli veya süngerimsi (bkz. Gözenekli kauçuk), renkli ve şeffaf kauçuklar da elde edilir.

Başvuru. Kauçuklar teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır, s. x-ve, günlük yaşam, tıp, inşaat, spor. Kauçuk ürün yelpazesinde 60 binden fazla ürün bulunmaktadır. Bunların arasında: lastikler, taşıma kayışları, tahrik kayışları, manşonlar, amortisörler, contalar, yağ keçeleri, manşetler, halkalar vb., kablo ürünleri, ayakkabılar, halılar, borular, kaplamalar ve kaplama malzemeleri, kauçuklu kumaşlar, cilt 3, M ., 1977, s. 313-25; Koshelev F.F., Kor-nev A.E., Bukanov A.M., Genel kauçuk teknolojisi, 4. baskı, M., 1978; Dogadkin B.A., Dontsov A.A., Shershnev V.A., Elastomerlerin kimyası,2. baskı, M., 1981; Fedyukin D.L., Makhlis F.A., Kauçuğun teknik ve teknolojik özellikleri, M., 1985; Kauçuk teknik ürünlerinin ülke ekonomisinde kullanımı. Referans kılavuzu, M., 1986; Zuev Yu.S., Degteva T.G., Elastomerlerin çalışma koşulları altında direnci, M., 1986; Lepetov V. A., Yurtsev L. N., Kauçuk ürünlerin hesaplamaları ve tasarımı,3. baskı, Leningrad, 1987. F.E. Cooperman.