Cos'è la vulcanizzazione della gomma?

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Si chiama gomma una sostanza sintetica o naturale con proprietà di elasticità, isolamento elettrico e resistenza all'acqua. La vulcanizzazione di una tale sostanza attraverso reazioni che coinvolgono determinati elementi chimici o sotto l'influenza di radiazioni ionizzanti porta alla formazione di gomma.

Come è nata la gomma?

La cronaca dell'apparizione della gomma nei paesi dell'Europa della gomma iniziò quando Colombo nel 1493 portò tesori stravaganti dal nuovo continente. Tra di loro c'era una palla straordinariamente rimbalzante, realizzata dai nativi locali con la linfa lattiginosa dell'albero di hevea. Gli indiani chiamavano questo succo "kauchu" (da "kau" - un albero, "chu" - lacrime, pianto) e lo usavano nelle cerimonie rituali. Il nome rimase alla corte reale spagnola. Tuttavia, in Europa, l'esistenza di materiale insolito è stata dimenticata fino al 18° secolo.

L'interesse generale per la gomma sorse solo dopo che il navigatore francese Ch. Condamine nel 1738 lo presentò agli scienziati dell'Accademia di Parigiscienze un certo materiale elastico, campioni di prodotti da esso, la sua descrizione e metodi di estrazione. Sh. Condamine ha portato queste cose da una spedizione in Sud America. Lì, i nativi realizzavano vari articoli per la casa dalla resina di alberi speciali. Questo materiale è chiamato "gomma", dal lat. resina - "resina". Fu da quel momento che iniziò la ricerca di modi per utilizzare questa sostanza.

Cos'è la gomma?

Tuttavia, c'è poco in comune tra il nome resina e il concetto sotto il quale oggi percepiamo questo materiale. Dopotutto, la resina degli alberi è solo una materia prima per la gomma.

La vulcanizzazione della gomma consente di migliorarne notevolmente la qualità, renderla più elastica, resistente e durevole. È questo processo che consente di ottenere molte varietà di gomma per scopi tecnici, tecnologici e domestici.

Il valore della gomma

Oggi la gomma ha ricevuto l'uso più diffuso nella produzione di gomma. L'industria moderna produce vari tipi per automobili, aviazione, pneumatici per biciclette. Viene utilizzato nella produzione di varie guarnizioni per elementi rimovibili in dispositivi idraulici, pneumatici e per il vuoto.

Il prodotto ottenuto nel processo di vulcanizzazione della gomma con zolfo e altri elementi chimici viene utilizzato per l'isolamento elettrico, nella produzione di strumenti e dispositivi medici e di laboratorio. Inoltre, diverse gomme vengono utilizzate per la fabbricazione di nastri trasportatori operanti sotto carichi pesanti, rivestimenti anticorrosivi per caldaie e tubazioni,vari tipi di colla e prodotti di piccole dimensioni ad alta resistenza a parete sottile. La sintesi della gomma artificiale ha permesso di creare alcuni tipi di combustibile solido per razzi, dove questo materiale svolge il ruolo di combustibile.

Cos'è la vulcanizzazione della gomma ea cosa serve?

Il processo di vulcanizzazione prevede la miscelazione di gomma, zolfo e altre sostanze nelle proporzioni richieste. Sono trattati termicamente. Quando la gomma viene riscaldata con un agente di zolfo, le molecole di questa sostanza sono legate tra loro da legami di zolfo. Alcuni dei loro gruppi formano un'unica griglia spaziale tridimensionale.

La gomma contiene una grande quantità di poliisoprene idrocarburo (C5H8)n, proteine, amminoacidi, acidi grassi, alcuni sali metallici e altre impurità.

In una molecola di gomma naturale possono essere presenti fino a 40mila unità elementari, non si scioglie in acqua, ma si scinde perfettamente in solventi organici. Tuttavia, se la gomma è in grado di dissolversi quasi completamente nella benzina, la gomma al suo interno non farà che gonfiarsi.

La vulcanizzazione di questo materiale aiuta a ridurre le proprietà plastiche della gomma, ne ottimizza il grado di rigonfiamento e la solubilità a diretto contatto con solventi organici.

Il processo di vulcanizzazione della gomma fornisce al materiale risultante proprietà più durature. La gomma realizzata con questa tecnologia è in grado di mantenere l'elasticità in un ampio intervallo di temperature. Allo stesso tempo, disturbi del processo sotto forma di aumento dell'aggiunta di zolfoportare alla comparsa di durezza del materiale e alla perdita delle capacità elastiche. Il risultato è una sostanza completamente diversa, che si chiama ebanite. Prima dell'avvento della plastica moderna, l'ebanite era considerata uno dei migliori materiali isolanti.

Metodi alternativi

Tuttavia, la scienza, come sai, non si ferma. Oggi sono noti altri agenti vulcanizzanti, ma lo zolfo rimane ancora la massima priorità. Per accelerare la vulcanizzazione della gomma si utilizza il 2-mercaptobenzotiazolo e alcuni suoi derivati. Tecniche alternative includono radiazioni ionizzanti che utilizzano determinati perossidi organici.

Di solito, in qualsiasi tipo di vulcanizzazione, viene utilizzata una miscela di gomma e vari additivi come materia prima, conferendo alla gomma le proprietà richieste o migliorandone la qualità. L'aggiunta di riempitivi come nerofumo e gesso aiuta a ridurre il costo del materiale risultante.

Come risultato del processo tecnologico, il prodotto di vulcanizzazione della gomma acquisisce un'elevata resistenza e una buona elasticità. Ecco perché vari tipi di gomme naturali e sintetiche vengono utilizzate come materie prime per la produzione della gomma.

Prospettive di ulteriore sviluppo

Grazie allo sviluppo delle tecnologie di produzione della gomma sintetica, la produzione della gomma non dipende più completamente dal materiale naturale. Tuttavia, la tecnologia moderna non ha soppiantato il potenziale di una risorsa naturale. Ad oggi, la quotail consumo di gomma naturale per usi industriali è di circa il 30%.

Le qualità uniche di una risorsa naturale rendono la gomma insostituibile. È necessario nella produzione di prodotti in gomma di grandi dimensioni, ad esempio nella produzione di pneumatici per attrezzature speciali. I produttori di pneumatici più famosi al mondo utilizzano miscele di gomme naturali e sintetiche nelle loro tecnologie. Ecco perché la percentuale maggiore dell'utilizzo di materie prime naturali ricade sul settore degli pneumatici dell'industria.