Aplicarea cauciucului în medicină și industrie. Aplicarea cauciucului natural: exemple

Cauciucul este un compus organic, principalele componente ale căruia sunt carbonul și hidrogenul. Ia-o de la plante lemnoase speciale, care sunt numite adesea plante de cauciuc. Astfel de reprezentanți ai florei cresc în tropice. Organele lor (fructe, frunze, ramuri, trunchi, rădăcini) conțin latex. Acest lichid lăptos nu este suc de plante, oamenii de știință botanici încă se îndoiesc de specificitatea semnificației sale pentru activitatea vitală a organismului plantelor. Din latex în procesul de coagulare se obține o masă elastică solidă, care este un cauciuc natural natural.

Istoria descoperirii cauciucului natural

contribuție Christopher Columbus în dezvoltarea civilizației mondiale nu se limitează la marile descoperiri geografice. Nava lui, atașată la insula Hispaniola în 1493, a dus în Spania primul produs de cauciuc. Era cauciucată mingii bouncy, care localnicii facut din seva de copaci de cauciuc - plante găsite pe malul Amazonului. Vazand ca indienii au aruncat cu entuziasm lucru minunat, care se ajunge la sol, și chiar returnate, ca o entitate vie, ca a face saltul, spaniolii nu au surprins în mod serios. După ce a încercat să țină mingea Bouncy, au ajuns la concluzia că este destul de greu, și chiar a acordat o atenție la adezivitatea și mirosul caracteristic de fum.

Utilizarea cauciucului în indieni nu se limitează la acest lucru. Triburile locale nu numai că au jucat această minge, dar au folosit-o în diverse ritualuri religioase. Si sucul pomului, din care sa dovedit, a fost considerat sacru si a fost numit "cautchouc", adica "lacrimi ale unui copac".

Printre curiozitățile aduse de Columb în Spania, a fost această minge neobișnuită. De atunci, a început istoria aplicării cauciucului.

Primele încercări de aplicare

Dar europenii nu au acordat atenția corespunzătoare curiozității indienilor. Și până în secolul al XVIII-lea nu s-au gândit la cât de largi și diversi domeniu de aplicare cauciuc. Numai atunci când membrii expediției franceze care au vizitat pădurile tropicale din America de Sud, a fost din nou adus în Europa, a fost observat. Chiar și un interes mai mare a apărut atunci când omul de știință francez S. Condamine, vorbind la adunarea Academiei de Științe din Paris, a demonstrat eșantioane ale acestei substanțe, a arătat metode de utilizare posibilă și produse din aceasta.

Utilizarea pe scară largă a cauciucului natural în Europa a început în jurul anului 1770, când a fost introdus un nou accesoriu, polizoare de gume, în școli, care a fost folosit pentru a șterge liniile creionului.

Apoi a început o căutare activă a unor zone posibile de utilizare a cauciucului. La acel moment a fost vorba despre inventarea joncilor și a firelor de cauciuc. Iar inventatorul scoțian Ch. Mackintosh a ghicit să plaseze un strat subțire de cauciuc între două straturi de material, obținând astfel impermeabil. Acest material a avut o popularitate nebună, haine de ploaie de la care a primit numele lor după numele inventatorului. Au fost numiți mackintosh.

Prăbușirea industriei de cauciuc

Inițiativele inițiale de a ajusta producția de încălțăminte impermeabilă nu au avut succes. Galoshes, deși a devenit destul de la modă pentru o perioadă scurtă de timp, dar nu a diferi în practică. În frig se puteau sparge, iar în căldură aproape că s-au topit și au exudat un miros neplăcut.

Entuziasmul inventatorilor nu a fost suficient de lung. Într-unul dintre acei ani în multe părți ale Europei a fost o vară foarte caldă. Sub influența temperaturilor ridicate, produsele industriei cauciucului s-au transformat într-o masă teribil de mirositoare. Toate întreprinderile din această industrie au dat apoi faliment.

Descoperirea lui Charles Goodyear

Și nimeni nu-și mai amintea de galoși și de mackintosh, dacă nu de persistența americanului Charles Goodyear. El și-a dedicat căutarea unor modalități de a crea materiale bune din cauciuc de mai mulți ani.

Goodyear a efectuat multe experimente, amestecând cauciucul cu aproape totul. A adăugat sare și piper, nisip și chiar supă. După ce și-a cheltuit banii și energia, inventatorul și-a pierdut deja speranța. Dar eforturile sale au fost totuși încununate cu succes. Adăugând sulf la substanță, el a constatat că rezistența, elasticitatea și stabilitatea temperaturii s-au îmbunătățit.

Astfel, el a reușit să îmbunătățească cauciucul. Proprietățile și aplicațiile noului compus au devenit din nou obiectul studiului oamenilor de știință și al industriei. Materialul primit de Goodyear este numit acum cauciuc, iar procesul, în cursul căruia a fost obținut, este vulcanizarea cauciucului.

Boomul de cauciuc

După o descoperire senzațională, omul de știință fericit a prezentat numeroase propuneri pentru achiziționarea unui brevet pentru materialul inventat. Utilizarea cauciucului pentru producerea cauciucului a dobândit proporții enorme. În acest scop, aproape toate țările au început să caute modalități de a dezvolta copaci de cauciuc natural pe teritoriul lor. În acest sens, cele mai norocoase pentru Brazilia, pentru că era acest stat care deținea rezervele imense de astfel de plante. Guvernul Braziliei a făcut multe eforturi pentru a rămâne un monopol în acest domeniu, interzicând categoric exportul de semințe și plante tinere de la Hevea. Pentru această crimă, a fost introdusă chiar și pedeapsa cu moartea.

Dar Vikgem englez cu practica de spionaj, a reușit să ajungă la băncile din Amazon, în cazul în care în secret extras și trimis la Marea Britanie 70.000 de semințe de arbori de cauciuc. Și, deși crescătorii locale nu sa transformat imediat pe teritoriul unui climat diferit de a creste o planta tropicala, datorită eforturilor lor după un anumit timp a apărut pe piață o mai ieftin și cauciuc engleză la prețuri accesibile.

În același timp, utilizarea de cauciuc natural a devenit atât de larg încât cantitatea de cauciuc a depășit 100 000 a fost lansat de producție a unui număr foarte mare de noi produse: benzi transportoare și izolare, „guma“ pentru lenjerie, pantofi de cauciuc, baloane pentru copii și așa mai departe. Dar utilizarea principală a cauciucului natural a fost asociată cu industria automobilelor, când a fost inventat mai întâi echipajul și apoi anvelopele auto.

Utilizarea cauciucului și a cauciucului în țara noastră sa bazat mult timp pe producția de materii prime străine. Numai atunci când papadele găsite în Kazahstan, ale căror rădăcini conțin cauciuc, apar primele produse din cauciuc din materialul intern. Dar acest lucru a fost un proces foarte laborios, deoarece extracția cauciucului de la rădăcinile păpădie a durat foarte mult din cauza concentrației scăzute (16-28%).

Prepararea cauciucului sintetic

Resursele naturale ale cauciucului natural nu satisfac cerințele înalte ale populației în bunurile din acest material. Acum este mult mai extinsă producția de cauciuc sintetic.

SV Lebedev, în 1910, a primit pentru prima dată cauciuc sintetic. Materialul pentru producție a fost butadiena, care a fost izolată din alcoolul etilic. Mai târziu, prin efectuarea reacției de polimerizare utilizând sodiu metalic, s-a obținut un cauciuc sintetic butadienic.

Producția industrială cauciuc sintetic

În 1925, S. Lebedev și-a stabilit sarcina de a găsi o metodă industrială pentru sinteza cauciucului. Doi ani mai târziu a fost rezolvată cu succes. Primele câțiva kilograme de cauciuc au fost sintetizate prin metoda de laborator. Lebedev a fost angajat să studieze proprietățile acestui cauciuc și să dezvolte rețete pentru obținerea de produse necesare consumatorului.

Și în anii următori, utilizarea cauciucului a fost cea mai importantă sarcină a lucrării SV Lebedev. Metoda lui a produs primul lot din acest material la scară industrială la prima fabrică din lume care produce acest material.

Între anii 1932 și 1990, Uniunea Sovietică a fost liderul în materie de producție în această industrie. Utilizarea cauciucului sintetic posibil pentru a extinde gama de produse tehnice din cauciuc, în special: produse din cauciuc moale, tălpi pentru pantofi, diferite tuburi și furtunuri, etanșanți și adezivi, vopsele și alte tipuri pe bază de latex.

Cauciuc sintetic: proprietăți și aplicații

Acum, gama de cauciuc sintetic a crescut semnificativ, comparativ cu mijlocul secolului al XX-lea. Diferitele tipuri pot diferi foarte mult în ceea ce privește compoziția chimică și proprietățile consumatorilor. Clasificarea cauciucului sintetic se bazează pe diferența de monomeri folosiți la prepararea acestuia. Deci, există izopren, butadienă, cloropren și alte tipuri. Conform unei alte clasificări, cauciucurile sunt împărțite în tipuri în funcție de grupul caracteristic de atomi care este inclus în compoziția lor. De exemplu, sunt cunoscute tipurile de polisulfură, cauciucuri de silicon, etc.

Principala metodă de obținere a cauciucurilor sintetice este polimerizarea dienelor și alchenelor. Cei mai obișnuiți monomeri sunt butadiena, izoprenul, etilenă, acrilonitrilul, etc.

Unele tipuri de polisulfură, cauciucuri poliuretanice sunt produse în timpul reacției de policondensare.

Cauciucuri de uz general si special

În conformitate cu domeniile de aplicare, cauciucurile pot fi împărțite în materiale generale și speciale. Reprezentanții primului grup au un set de proprietăți care le permit să le folosească pentru producerea de diverse bunuri ale căror proprietăți elastice ar trebui să se manifeste la temperaturi obișnuite. Dar folosirea cauciucului sintetic pentru scopuri speciale presupune păstrarea proprietăților în situații extreme, de exemplu, sub influența înghețului și focului, a ozonului și a oxigenului etc.

Izopropil cauciuc: aplicare

Prin compoziție cauciuc izoprenic foarte asemănătoare cu cea naturală. În consecință, spectrul proprietăților acestor substanțe este în mare parte identic.

Dezavantajele sale includ rezistența slabă la temperaturi ridicate, ozon și lumina directă a soarelui. Forța de coeziune scăzută a cauciucului pe baza lor este o proprietate care face ca cauciucul de izopren să fie mai puțin solicitat. Folosirea acestuia este împiedicată de creșterea lipiciului, a carcasei și a fluxului insuficient. Dar în produsele monolitice, care nu necesită conectarea unui număr mare de piese, cauciucurile izoprenice sunt utilizate destul de mult.

Tencuieli din cauciuc

De asemenea, are loc folosirea cauciucului în medicină. Cel mai obișnuit produs al industriei medicale, obținut prin utilizarea cauciucului, este un tencuială. Este un amestec de cauciuc, medicamente și substanțe asemănătoare. Avantajele acestor plasturi:

• prelungire prelungită;
• compatibilitatea cu multe medicamente;
• becisnicie;
• ușurința utilizării.

Procesul de fabricație constă în dizolvarea unei părți din cauciuc în 12 părți de benzină. Apoi, în soluție se introduc și alte componente care însoțesc: terpentină (crește lipabilitatea), lanolină (împiedică uscarea), oxid de zinc (reduce iritarea), medicamente (crează un efect terapeutic).

Implanturi din cauciuc

Într-adevăr, produsele vitale din cauciuc sunt implanturi ale organelor umane. Utilizarea cauciucului în fabricarea lor a început relativ recent și a marcat începutul unei noi ere în dezvoltarea medicinei.

Implanturile din trahee sunt materiale fabricate din poliacilați, polisiloxani, poliamide. Inima artificială și părțile sale sunt realizate din poliuretan și polioxilan. Polietilena și polipropilena sunt materialele pentru producerea implanturilor esofagului, iar clorura de polivinil este componenta principală a implanturilor din alte părți ale sistemului digestiv. Vasele sanguine artificiale sunt fabricate din polietilenă tereftalată, politetrafluoretilenă și polipropilenă. Pentru a găsi noi oase și articulații pentru persoanele cu dizabilități, poliacrilații, poliamidele, poliuretanii ajută.

Aplicarea cauciucului în produse industriale

Importanța cauciucului în economia națională este enormă. Dar utilizarea cauciucului natural în forma sa pură este o raritate. Cel mai adesea se utilizează sub formă de cauciuc. Produsele din acest material se găsesc în viața de zi cu zi la fiecare pas. Aceasta este izolarea firelor, producția de încălțăminte și îmbrăcăminte, anvelope de mașini și multe altele.

În industria încălțămintei, de regulă, se utilizează următoarele tipuri de cauciuc: poros (tălpit), piele (partea inferioară a încălțămintei), transparent (tocuri).

Utilizarea cauciucului natural și a analogilor săi sintetici nu este accidentală, a devenit omniprezentă. Ele îndeplinesc majoritatea nevoilor umane, fiind unul dintre cele mai versatile materiale.