Что такое каучук, где он используется и какими свойствами обладает

Каучук — полимер искусственного и природного происхождения. Из него производят резину и другие вещи. О свойствах каучука пишут авторы тематических публикаций Марина Ариас Ройо и Питер Дж. Ван Дейк.

Особенности и преимущества каучука

Что такое каучук? Каучук — эластичный материал, из которого делают резину. Материал характеризуется водонепроницаемостью, эластичностью, гидроизоляционными свойствами.

Еще племена майя и ацтеки тысячу лет назад использовали сок гевеи (каучуковое дерево), растущей на берегах Амазонки. Они называли этот сок «каучу», что означает ‘слезы млечного дерева’. Сок быстро затвердевал, и из него делали эластичные вещи (мячи, детские игрушки, обувь).

Резиновый бум в мире начался, когда в 1823 году шотландец Чарльз Макинтош предложил способ производства прорезиненной ткани. Плащи из непромокаемого материала стали называть в честь их создателя макинтошами. В этот же период в Америке стало модно носить в дождливую погоду поверх башмаков резиновую обувь — галоши.

Предметы, сделанные из каучука, имеют целый ряд преимуществ:

• упругость;
• умеренную жесткость;
• износоустойчивость;
• антикоррозийность;
• экологичность.

Недостатки каучука:

• имеет специфический запах;
• плавится при нагревании;
• трескается при сильном перепаде температур.

Преимущества этого материала были использованы американским исследователем Чарльзом Нельсоном Гудьиром еще в XIX веке. Изобретатель проводил эксперименты с каучуком и улучшил его физические свойства путем вулканизации. В 1844 году он запатентовал эту технологию для массового производства резиновых изделий.

Разновидности каучука

Как получают каучук? Каучук получают натуральным и искусственным способом. Практически 95% натурального каучука получают из сока гевеи бразильской. Синтетический полимер производят путем сложных химических процессов, в которых участвуют мономеры (бутадиен, изопрен, стирол, хлоропрен, изобутан, этилен, акрилонитрил) и наполнители.

Журнал Coruba пишет, что натуральный каучук добывают, надрезая кору гевеи. В составе сока (латекса) содержится 34–37% каучука, 52–60% воды, а также белки, смолы, углеводы и минеральные вещества. Чтобы получить натуральный каучук, сок сгущают органическими кислотами, промывают водой и прокатывают в листы. Затем их сушат и коптят дымом, чтобы предохранить от окисления и разрушения микробами.

Натуральный каучук не растворяется в воде, но подвергается воздействию органических растворителей. При нагревании из эластичного состояния переходит в вязкотекучее. Если эту вязкую жидкость охладить, получится стеклообразное твердое вещество.

Для улучшения свойств натурального каучука его подвергают вулканизации, нагревая с серой или другими вулканизирующими агентами. В конечном результате получается прочная и эластичная резина.

Основателем производства синтетического каучука в Европе считают ученого Сергея Лебедева. Секретом его разработки стало изготовление каучука путем полимеризации бутадиена металлическим натрием. Биологи Марина Ариас Ройо и Питер Дж. Ван Дейк утверждают, что синтетический (искусственный) каучук можно производить с помощью химического процесса, но люди не смогли сделать вещество, обладающее всеми свойствами натурального каучука.

Классифицируют синтетические каучуки так:

• по названию мономеров (бутадиеновые, стирольные);
• по характерной группе атомов (полисульфидные, кремнийорганические);
• в зависимости от сферы применения (специального и общего назначения).

Интернет-портал Ace Laboratories пишет, что синтетические полимеры обладают высокой прочностью, эластичностью, износостойкостью и невысокой стоимостью, что дает возможность широко применять их в производстве разных изделий.

Сферы применения каучука

Каучук в чистом виде применяют только в качестве резинового клея, поскольку вещество реагирует на повышенные и низкие температуры. Только после открытия вулканизации его использование в разных сферах жизнедеятельности человека значительно возросло.

Где используют каучук? Сферы применения каучука:

• Автомобильная промышленность. Около 60% каучука перерабатывают в резину и выпускают шины для разных видов транспорта. Натуральный каучук остается незаменимым в производстве крупногабаритных шин, выдерживающих нагрузки до 75 т. В современных автомобилях и тракторах насчитывается до тысячи штук резиновых деталей, для изготовления которых используют этот материал.
• Легкая промышленность. Из резины делают подошвы для обуви, накладки, каблуки, набойки, водонепроницаемую одежду и обувь, латексные перчатки, мебель, транспортеры и ленты для конвейера, посуду, детские игрушки, канцелярские изделия.

• Строительство. Популярностью у строителей пользуются герметики, клеи, краски на латексной основе и резинотехнические изделия (комплектующие и запчасти, трубы и шланги, электроизоляция, полимерные напольные покрытия, клейкие ленты и наклейки, стройматериалы).
• Медицинские товары. Каучук применяют в изготовлении медицинских перчаток, деталей к оборудованию, расходного материала (эластичные бинты, презервативы, фартуки, клеенки), имплантов.

Натуральный каучук как связующее вещество применяют в технической и химической промышленности. Применение синтетического каучука охватывает все сферы жизнедеятельности человека от тяжелой промышленности до бытовой сферы.

Востребованность каучука в разных сферах объясняется его свойствами и доступной стоимостью. Синтетический каучук более востребован, поскольку он обладает повышенной прочностью, износоустойчивостью и эластичностью, благодаря качественным наполнителям. Полимер давно стал основным материалом для производства резины и других видов продукции, которыми человек пользуется ежедневно.