Застосування каучуку в медицині і промисловості. Застосування натурального каучуку: приклади

Відео: Дивовижні властивості гліцерину

Каучук являє собою органічне з`єднання, основними компонентами якого є вуглець і водень. Отримують його з особливих деревних рослин, які часто називають каучуконосні. Такі представники флори ростуть у тропіках. Їх органи (плоди, листя, гілки, стовбур, коріння) містять латекс. Ця Чумацький рідина не є соком рослин, вчені-ботаніки досі сумніваються в специфіці її значення для життєдіяльності рослинного організму. Саме з латексу в процесі коагуляції виходить суцільна пружна маса, яка і є натуральним природним каучуком.

Відео: ГТВ Барнаул. Барнаул вироби ГТВ

Історія відкриття натурального каучуку

внесок Христофора Колумба в розвиток світової цивілізації не обмежується Великими географічними відкриттями. Саме його корабель, пристав до острова Еспаньола в 1493 році, відвіз до Іспанії перший виріб з каучуку. Це був еластичний стрибучий м`яч, який місцеві жителі робили з соку гевеї - рослини, що зустрічається на берегах Амазонки. Побачивши, як індіанці захоплено підкидали дивовижну річ, яка досягаючи землі, ще й відскакувала, як жива, немов здійснюючи стрибок, іспанці не на жарт здивувалися. Спробувавши потримати цей стрибучий кульку, вони прийшли до висновку, що він досить важкий, а ще звернули увагу на його липкість і характерний запах диму.

Застосування каучуку у індіанців цим не обмежувалася. Місцеві племена не тільки грали в цей м`яч, але використовували його в різних релігійних обрядах. А сік дерева, з якого він виходив, вважали священним і називали його «каучу», що в перекладі означає «сльози дерева».

Серед цікавинок, привезених Колумбом в Іспанію, був і цей незвичайний м`ячик. З цього часу і почалася історія застосування каучуку.

Перші спроби застосування

Але європейці не звернули належної уваги на дивину індіанців. І аж до XVIII століття не замислювалися над тим, наскільки широкі й різноманітні області застосування каучуку. Лише коли членами французької експедиції, що побувала в тропічних лісах Південної Америки, він був знову привезений в Європу, на нього звернули увагу. Ще більший інтерес з`явився, коли французький вчений Ш. Кондамин, виступаючи на асамблеї Паризької академії наук, продемонстрував зразки цієї речовини, показав способи можливого застосування і вироби з нього.

Шірокоепрімененіе натурального каучуку в Європі почалося приблизно в 1770 році, коли в школах з`явилася нова приналежність - гумміластік, який використовували для того, щоб стирати олівцеві лінії.

Далі почалися активні пошуки можливих областей використання каучуку. Саме на той час належить винахід підтяжок і гумових ниток. А шотландський винахідник Ч. Макінтош здогадався прокласти тонкий пласт гуми між двома шарами тканини, отримавши таким чином промокне в непогоду тканину. Цей матеріал мав шалену популярність, плащі з нього отримали свою назву по імені винахідника. Їх називали Макінтош.

Крах каучукової промисловості

Початкові спроби налагодити виробництво непромокаючої взуття не увінчалися успіхом. Калоші хоч і стали досить модними на короткий період часу, але практичністю не відрізнялися. У холод вони могли потріскатися, а в спеку мало не розплавлялися і випромінювали неприємний запах.

Ентузіазму винахідників вистачило ненадовго. В один з тих років на багатьох територіях Європи було дуже спекотне літо. Під впливом високих температур вироби каучукової промисловості перетворилися в жахливо пахне масу. Всі підприємства цієї галузі тоді збанкрутували.

Відкриття Чарльза Гудьира

І ніхто б більше не згадав про калошах і макінтошах, якби не наполегливість американця Чарльза Гудьира. Він присвятив пошуку способів створення з каучуку хорошого матеріалу багато років.

Відео: The wonderful and terrifying implications of computers that can learn | Jeremy Howard | TEDxBrussels

Гудьир проводив безліч експериментів, змішуючи каучук практично з усім. Він додавав в нього і сіль, і перець, і пісок, і навіть суп. Витративши всі свої гроші і сили, винахідник вже було втратив надію. Але його зусилля все ж увінчалися успіхом. Додавши в речовину сірку, він виявив, що і міцність, і еластичність, і температурна стійкість покращилися.

Таким чином, йому вдалося вдосконалити каучук. Властивості і прімененіенового з`єднання знову стали об`єктом вивчення вчених і промисловців. Отриманий Гудьіром матеріал ми зараз званим гумою, а процес, в ході якого він отриманий - вулканизацией каучуку.

гумовий бум

Після сенсаційного відкриття на щасливого вченого посипалися численні пропозиції про покупку патенту на винайдений матеріал. Застосування каучуку для виробництва гуми набуло величезних масштабів. Для цього майже всі країни стали шукати способи вирощування у себе на території дерев-каучуконосов. У цьому плані найбільше пощастило Бразилії, адже саме ця держава була власником величезних запасів таких рослин. Уряд Бразилії докладало багато зусиль, щоб залишатися монополістом в цій сфері, категорично забороняючи вивіз насіння і молодих рослин гевеї. За цей злочин була навіть введена смертна кара.

Але англієць Вікгем, що має шпигунську практику, зумів проникнути на береги Амазонки, де потайки добув і відправив до Британії 70 000 насінь каучуконосного дерева. І хоча у місцевих селекціонерів не відразу вийшло на території з іншим кліматом виростити це тропічна рослина, завдяки їх зусиллям через деякий час на ринку з`явився більш дешевий і доступний англійський каучук.

А тим часом застосування природного каучуку стало настільки широким, що кількість виробів з гуми перевалило за 100 000. Було налагоджено виробництво величезної кількості нових товарів: транспортерних конвеєрних стрічок і електроізоляції, «резинок» для білизни, гумового взуття, дитячі повітряні кулі і т. Д . Але основне застосування природного каучуку було пов`язано з автомобільної галуззю, коли винайшли спочатку екіпажні, а потім і автомобільні шини.

Застосування гуми та каучуку в нашій країні довго було засновано на виробництві їх з іноземної сировини. Тільки коли в Казахстані виявили кульбаби, коріння якого містять каучук, з`явилися перші гумові вироби з вітчизняного матеріалу. Але це був дуже трудомісткий процес, тому що виділення каучуку з коренів кульбаби займало дуже багато часу через низьку його концентрації (16-28%).

Отримання синтетичного каучуку

Природні ресурси натурального каучуку не задовольняють високих потреб населення в товарах з цього матеріалу. Зараз набагато масштабнішим є виробництво синтетичного каучуку.

С. В. Лебедєв в 1910 році вперше отримав синтетичний каучук. Матеріалом для виробництва був бутадієн, який виділявся з етилового спирту. Пізніше шляхом здійснення реакціїполімеризації із застосуванням металевого натрію виходив бутадієновий синтетичний каучук.

Промислове виробництво синтетичного каучуку

У 1925 році С. В. Лебедєв поставив для себе завдання знайти промисловий спосіб синтезу каучуку. Через два роки вона була успішно вирішена. Лабораторним способом були синтезовані перші кілька кілограм каучуку. Саме Лебедєв зайнявся вивченням властивостей цього каучуку і розробкою рецептів отримання з нього необхідних споживачеві виробів.

І в наступні роки застосування каучуку було найважливішим завданням роботи С. В. Лебедєва. Саме за його методом на першому в світі заводі, що виробляє даний матеріал, була отримана перша партія цього матеріалу промислового масштабу.

У період з 1932 по 1990 рік Радянський Союз був лідером за обсягами виробництва в цій галузі. Застосування синтетичного каучуку дозволило розширити асортимент гумотехнічних виробів, зокрема: виробів з м`якої гуми, підошов для взуття, різних труб і шлангів, герметиків і клеїв, фарб на латексній основі і інших.

Синтетичний каучук: властивості і застосування

Зараз асортимент синтетичних каучуків значно виріс, якщо порівнювати з серединою XX століття. Різні його види можуть сильно відрізнятися хімічним складом і споживчими властивостями. Класифікація синтетичного каучуку заснована на різниці мономерів, які використовують при його отриманні. Так, існують ізопреновий, бутадієновий, хлоропреновий і інші види. Відповідно до іншої класифікації, каучуки поділяють на типи в залежності від характерної групи атомів, які входять до їх складу. Наприклад, відомі типи полісульфідних, кремнійорганічних каучуків і т. Д.

Основний метод отримання синтетичних каучуків - полімеризація дієнів і алкенів. Найпоширенішими мономерами при цьому можна назвати бутадієн, ізопрен, етилен, акрилонитрил і ін.

Відео: ГТВ Володимир. Поставка РТИ Володимир

Деякі види полісульфідних, поліуретанових каучуків одержують в ході реакції поліконденсації.

Каучуки загального і спеціального призначення

Відповідно до областями застосування каучуки можна розділити на матеріали загального і спеціального призначення. Представники першої групи мають комплекс властивостей, які дають можливість використовувати їх для виробництва різних товарів, еластичні властивості яких повинні виявлятися при звичайних температурах. А ось застосування синтетичного каучуку спеціального призначення передбачає збереження властивостей і в екстремальних ситуаціях, наприклад, під впливом морозу і вогню, озону і кисню і т. Д.

Ізопреновий каучук: застосування

По складу ізопреновий каучук дуже схожий з натуральним. Отже, спектр властивостей цих речовин багато в чому збігається.

До його недоліків можна віднести погану стійкість до високих температур, озону і впливу прямих сонячних променів. Низька когезійна міцність гуми на їх основі - це властивість, яка робить менш затребуваним ізопреновий каучук. Прімененіеего ускладнюється через підвищену липкості, недостатньою каркасних і плинності. Але в монолітних виробах, які не вимагають з`єднання великої кількості частин, ізопренові каучуки використовуються досить широко.

каучукові пластирі

Застосування каучуку в медицині також має місце. Найпоширеніше виріб медичної промисловості, отримане з використання каучуку, - це пластир. Він є сумішшю каучуку, лікарських та супутніх речовин. Переваги таких пластирів:

тривале збереження клейкості;
сполучуваність з багатьма лікарськими засобами;
нешкідливість;
зручність в застосуванні.

Процес виробництва полягає в розчиненні 1 частини каучуку в 12 частинах бензину. А потім в розчин вводять інші супутні компоненти: терпентін (збільшує клейкість), ланолін (оберігає від засихання), окис цинку (послаблює роздратування), ліки (створюють терапевтичний ефект).

Імплантати з каучуку

Воістину життєво важливими виробами з каучуку можна назвати імплантати людських органів. Застосування каучуку в їх виробництві почалося порівняно недавно і стало початком нової ери в розвитку медицини.

Імплантатами трахеї виступають матеріали з поліактілатов, полісілоксанов, поліамідів. штучне серце і його частини роблять з поліуретанів і поліоксіланов. Поліетилен і поліпропілен є матеріалом для виробництва імплантатів частин стравоходу, а полівінілхлорид є основним компонентом імплантатів інших частин травної системи. Штучні кровоносні судини виробляються з поліетилентерефталату, політетрафторетилену і поліпропілену. Набути людям з обмеженими можливостями нові кістки і суглоби допомагають поліакрилати, поліаміди, поліуретани.

Застосування гуми в промислових товарах

Значення каучуку в народному господарстві величезне. Але застосування натурального каучуку в чистому вигляді - велика рідкість. Найчастіше він використовується у вигляді гуми. Вироби з цього матеріалу зустрічаються в повсякденному житті на кожному кроці. Це і ізоляція проводів, та інших матеріалів і одягу, і автомобільні шини, і багато іншого.

У взуттєвій промисловості використовуються, як правило, гуми наступних видів: пориста (підошва), кожеподобная (нижня частина частина взуття), транспарентная (каблуки).

Застосування природного каучуку і його синтетичних аналогів не випадково стало повсюдним. Саме вони відповідають більшості потреб людини, будучи одними з найбільш універсальних матеріалів.