Wann wurde Gummi erfunden? Geschichte der Reifenherstellung

Die Geschichte von Charles Goodyears Entdeckung der Kautschukvulkanisierung ist eine der verwirrendsten und unverständlichsten Geschichten. Er verfügte nicht über die nötigen Kenntnisse und die nötige Ausbildung. Er stand vor Schwierigkeiten, vor denen jeder andere aufgegeben hätte. Oft wusste er nicht einmal, was er erreichen wollte. Goodyears Forschungen führten ihn in das Dickicht der organischen Chemie. Die organische Chemie steckte damals noch in den Kinderschuhen. Niemand wusste mehr über Gummi oder Gummichemie als Goodyear, und er wusste absolut nichts. Goodyear glaubte einfach an seine glücklichen Sterne. Im Jahr 1735 fand eine Expedition französischer Astronomen in Peru einen Baum, der einen besonderen Saft oder Harz absonderte, der in seinem natürlichen Zustand farblos war und die Eigenschaft hatte, in der Sonne auszuhärten. Die Eingeborenen stellten aus Harz verschiedene Gegenstände her: Schuhe, Geschirr usw.

Die Franzosen brachten diesen Stoff nach Hause und führten Europa in den elastischen Gummi ein, der zunächst nur aus Neugier Interesse erregte. Joseph Priestley schrieb in einem Brief an einen Freund, dass er damit Fehler in seinem Manuskript gelöscht habe. In seiner reinen Form hatte dieser Stoff folgende Eigenschaften: Beim Erhitzen wurde er weich und zähflüssig, bei niedrigen Temperaturen verhärtete er sich wie Stein. Die erste Gummifabrik wurde 1811 in Wien eröffnet. Bis 1820 hatten die Franzosen gelernt, Hosenträger und Strumpfbänder aus mit Baumwolle verwobenen Gummifäden herzustellen. In England kam Mackintosh auf die Idee, eine dünne Gummischicht zwischen zwei Stoffstücke zu legen und so wasserdichte Mäntel herzustellen, die im Winterregen so hart wie Rüstungen wurden; im Sommer mussten sie im Keller gelagert werden. Ungefähr zur gleichen Zeit brachte ein Kapitän fünfhundert Paar robuste Indianerschuhe in die Vereinigten Staaten. Sie begannen, es bei Regenwetter über gewöhnlichen Schuhen zu tragen. Diese Gummischuhe waren sehr umständlich, erfreuten sich aber dennoch großer Nachfrage bei den Amerikanern. In Amerika wurden bis zu einer halben Million Paar pro Jahr zu einem Preis von fünf Dollar pro Paar verkauft, obwohl diese „Galoschen“ zerbrechlich waren.

Goodyear begann mit brasilianischem elastischem Harz zu experimentieren und stellte zu Hause mit einem Nudelholz dünne Filme her. Er vermischte rohes Harz mit jeder Substanz, die er in die Finger bekam: Salz, Pfeffer, Zucker, Sand, Rizinusöl, sogar Suppe – mit der hervorragenden logischen Schlussfolgerung, dass er früher oder später alles auf der Welt ausprobieren und schließlich auf eine gelungene Kombination stoßen würde . Ralph Steele aus New Haven lieh Goodyear Geld und eröffnete damit ein Geschäft. In den Regalen standen Hunderte Paar Galoschen. Doch schon am ersten heißen Tag schmolzen sie und verwandelten sich in eine übelriechende Sauerei.

Bisher hatte Goodyear als Basis die von Mackintosh vorgeschlagene Mischung verwendet: elastisches Harz in Terpentin. Ihm kam der Gedanke, dass die Klebrigkeit dieser Mischung auf die Anwesenheit von Terpentin zurückzuführen war. Er kaufte eine Ladung Kautschukharz und konzipierte eine ganze Reihe von Experimenten. Doch bevor er mit der Arbeit beginnen konnte, versiegelte einer seiner Assistenten das Loch in seiner Hose mit einem Stück Gummi. Er wartete darauf, dass das Gummi hart wurde, und setzte sich. Goodyear kam rechtzeitig und musste den Mann von seiner Hose abschneiden ...

Goodyear schloss seinen Laden und begann mit Experimenten, bei denen er viele Substanzen mit Gummiharz vermischte: Haselnuss, Käse, Tinte, und das alles war nutzlos, mit Ausnahme von Magnesia. Als er ein Pfund Magnesia mit einem Pfund Gummiharz mischte, war das resultierende Material weißer als Gummiharz und so flexibel und haltbar wie Leder. Er fertigte daraus Buchumschläge und Klavieretuis an, zeigte es der Öffentlichkeit, erntete herzliche Zustimmung, lachte vor Freude – und einen Monat später war er überzeugt, dass er erneut einen völligen Misserfolg erlitten hatte. Dann verkaufte er das Haus, nahm seine Frau und seine Kinder mit ins Dorf und ging nach New York auf der Suche nach Unterstützung und finanzieller Unterstützung. In New York traf er zwei Freunde. Einer gab ihm ein Zimmer in der Goldstreet als Labor.

In der nächsten Phase der Suche verzichtete Goodyear auf Magnesia. „Reiner Branntkalk ist die Lösung“, dachte er. Doch reiner Branntkalk war keine Lösung – er zerstörte das Gummiharz.

Goodyear malte gerne bunte Muster auf Gegenstände, die aus den Materialien hergestellt wurden, die er erhielt; Eines Tages versuchte er es mit Bronzefarbe. Doch die Bronzefarbe gefiel ihm nicht und er entfernte die Farbe mit Königswasser. Ein Tropfen Säure, der auf das Gummi fiel, verfärbte das Material so stark, dass Goodyear die Probe sofort wegwarf. Der Anblick des ausgebrannten Flecks ging ihm nicht mehr aus dem Kopf, und ein paar Tage später fand er eine verlassene Galosche... An der Stelle, wo der Säuretropfen fiel, verschwand die Klebrigkeit, die Goodyear so quälte.

Das von Goodyear verwendete Königswasser war nichts anderes als Salpetersäure mit etwas Schwefelsäure. Goodyear hatte so wenig Verständnis von Chemie, dass er glaubte, es mit reiner Salpetersäure zu tun zu haben. Er behandelte mehrere Gummischichten mit Dämpfen einer Säuremischung. Das Ergebnis übertraf alle seine bisherigen Leistungen und er meldete ein Patent an. Er mietete eine alte Gummifabrik auf Staten Island, eröffnete ein Geschäft am Broadway und bereitete sich darauf vor, mit der Produktion in großem Maßstab zu beginnen, als eine zweite Wirtschaftskrise ausbrach und die Unterstützer von Goodyear ruinierte. Nach harter Arbeit beschloss Goodyear, mit seiner Familie in den Urlaub zu fahren. Während seiner zweiwöchigen Abwesenheit war das Wetter schwül. Als Goodyear zurückkam, stellte er fest, dass sein Glück ihn erneut im Stich gelassen hatte: Einhundertfünfzig Postsäcke waren in der Hitze geschmolzen. Die Oberfläche der Beutel überlebte, und dies bewies, dass der Gummi auf der Oberseite tatsächlich „ausgehärtet“ war, aber die inneren Stoffschichten, die die Säuredämpfe nicht erreicht hatten, wurden klebrig. Der Vertrag mit der Regierung wurde aufgelöst; Käufer begannen, andere Waren zurückzugeben. Am Vorabend dieses erneuten Misserfolgs stellte Goodyear Nathaniel M. Hayward, einen Vorarbeiter der Roxberry-Fabrik, als seinen Assistenten ein. Hayward entwickelte auch seine eigene Methode zum „Härten“ von Gummi, die aus Folgendem bestand: elastisches Harz wurde mit zerkleinertem Schwefel gemischt, dann wurde die Mischung in der Sonne getrocknet. Er nannte diese Methode „Solarisierung“. Die Idee zur Solarisierung kam Hayward in einem Traum. Zu Goodyears Überraschung hatte Haywards Gummi die gleichen Eigenschaften wie der, den er selbst hergestellt hatte. Er hatte keine Ahnung, dass es sich im Wesentlichen um denselben Gummi handelte, da in beiden Fällen Schwefel verwendet wurde. Goodyear hatte einen Schwager in Woburn, zu dem er und seine Familie als armer Verwandter zogen. In diesem Winter entdeckte Goodyear den Prozess, der heute als Vulkanisation bekannt ist.

„Ich war erstaunt, als ich feststellte, dass eine Gummiprobe, die versehentlich in der Nähe eines beheizten Ofens zurückgelassen wurde, wie Leder verkohlt war. Ich habe versucht, die Aufmerksamkeit der Anwesenden auf dieses bemerkenswerte Phänomen zu lenken... da normalerweise elastisches Harz bei hoher Temperatur schmilzt, aber niemand außer mir sah etwas Bemerkenswertes daran, dass ein Stück Gummi verkohlt war... Ich jedoch ... kamen zu dem Schluss, dass, wenn es möglich wäre, den Verkohlungsprozess im richtigen Moment zu stoppen, dies die Mischung von Klebrigkeit befreien würde. Nach weiteren Experimenten bei hohen Temperaturen war ich davon überzeugt, dass meine Schlussfolgerung richtig war ... und was äußerst wichtig ist: An den Rändern des verkohlten Bereichs bildete sich ein Gummistreifen, der der Verkohlung entgangen war und vollständig „ausgehärtet“ war .

, Elastizitätsmodul bei kleinen Verformungen E=1–10 MPa, Poissonzahl μ=0,4–0,5; Elastizitätsmodulverhältnis E und Schubmodul G : E = 3 G (\displaystyle E=3G).

Es wird zur Herstellung von Reifen für verschiedene Fahrzeuge, Dichtungen, Schläuchen, Förderbändern, Medizin-, Haushalts- und Hygieneprodukten usw. verwendet.

Geschichte

Die Geschichte des Kautschuks beginnt mit der Entdeckung des amerikanischen Kontinents. Seit der Antike sammelt die indigene Bevölkerung Mittel- und Südamerikas den milchigen Saft der sogenannten. Zur Gewinnung von Kautschuk wurden Kautschukbäume (Hevea) genutzt. Kolumbus bemerkte auch, dass die schweren monolithischen Bälle aus schwarzer elastischer Masse, die bei indischen Spielen verwendet wurden, viel besser sprangen als die bei Europäern bekannten Lederbälle. Zusätzlich zu Bällen wurde Gummi im Alltag verwendet: zum Zubereiten von Geschirr, zum Versiegeln des Bodens von Kuchen, zur Herstellung wasserdichter „Strümpfe“ (obwohl die Methode ziemlich schmerzhaft war: Die Beine wurden mit Gummimasse überzogen und über ein Feuer gehalten, was zu einem ... führte wasserdichte Beschichtung); Gummi wurde auch als Kleber verwendet: Mit seiner Hilfe klebten die Indianer Federn zur Dekoration auf den Körper. Doch die Botschaft von Kolumbus über eine unbekannte Substanz mit ungewöhnlichen Eigenschaften blieb in Europa unbemerkt, obwohl es keinen Zweifel daran gibt, dass die Konquistadoren und die ersten Siedler der Neuen Welt in großem Umfang Kautschuk verwendeten.

Auftritt in Europa

Erst im Jahr 1738 lernte Europa Kautschuk kennen, als der aus Amerika zurückgekehrte Reisende C. Codamin der französischen Akademie der Wissenschaften Kautschukproben überreichte und eine Methode zu seiner Herstellung vorführte. Zunächst fand Gummi in Europa keine praktische Anwendung.

Erste Benutzung

Die erste und einzige Verwendung seit etwa 80 Jahren bestand darin, Radiergummis herzustellen, um Bleistiftstriche auf Papier zu löschen. Die enge Verwendung von Gummi wurde durch die Trocknung und Aushärtung des Gummis bestimmt.

Wasserdichter Stoff

Gummifieber

Der sich entwickelnde Maschinenbau und die Elektrotechnik sowie später die Automobilindustrie verbrauchten immer mehr Gummi. Dafür wurden immer mehr Rohstoffe benötigt. Aufgrund der gestiegenen Nachfrage in Südamerika begannen riesige Kautschukplantagen zu entstehen und sich schnell zu entwickeln, wobei diese Pflanzen in Monokulturen angebaut wurden. Später verlagerte sich das Zentrum des Kautschukanbaus nach Indonesien und Ceylon.

Reifen- und Gummiindustrie im vorrevolutionären Russland

Die Produktion von Autoreifen, Gummiprodukten und Gummischuhen konzentrierte sich im vorrevolutionären Russland hauptsächlich auf drei Städte: St. Petersburg – „Dreieck“ (heute „Rotes Dreieck“), in Riga – „Provodnik“ und „Russland“ und in Moskau – „ Bogatyr“ (später „Roter Bogatyr“), „Vulcan“ (jetzt „Alfaplastic“).

Herstellung synthetischer Kautschuke

Nachdem Kautschuk weit verbreitet war und natürliche Kautschukquellen den gestiegenen Bedarf nicht mehr decken konnten, wurde klar, dass es notwendig war, einen Ersatz für die Rohstoffbasis in Form von Kautschukplantagen zu finden. Das Problem wurde durch die Tatsache verschärft, dass die Plantagen von mehreren Ländern monopolisiert wurden (das wichtigste war Großbritannien), außerdem waren die Rohstoffe aufgrund der Arbeitsintensität beim Anbau von Kautschukpflanzen und beim Sammeln von Kautschuk sowie der hohen Transportkosten recht teuer.

Die Suche nach alternativen Rohstoffen verlief über zwei Wege:

• Suchen Sie nach Kautschukpflanzen, die in subtropischen und gemäßigten Klimazonen angebaut werden könnten. In den USA waren Thomas Edison und Henry Ford die Initiatoren dieses Trends. In Russland und der UdSSR arbeitete Nikolai Vavilov an diesem Problem.
• Herstellung synthetischer Kautschuke aus nicht-pflanzlichen Rohstoffen. Diese Richtung begann mit den Experimenten von Michael Faraday zur Untersuchung der chemischen Zusammensetzung und Struktur von Gummi. Im Jahr 1878 entdeckte Gustave Bouchard die Reaktion, Isopren in eine gummiartige Masse umzuwandeln. Im Jahr 1910 entdeckte Ivan Kondakov die Polymerisationsreaktion von Dimethylbutadien.

Die Produktion synthetischer Kautschuke begann sich in der UdSSR intensiv zu entwickeln, die zu einem Pionier auf diesem Gebiet wurde. Dies war auf einen akuten Kautschukmangel für die sich intensiv entwickelnde Industrie, den Mangel an leistungsfähigen Naturkautschukfabriken auf dem Territorium der UdSSR und die Beschränkung der Kautschuklieferungen aus dem Ausland zurückzuführen. Das Problem der Etablierung einer großtechnischen Industrieproduktion von Synthesekautschuk wurde trotz der Skepsis einiger ausländischer Experten erfolgreich gelöst [ ] (der berühmteste von ihnen ist Edison).

Anwendung

Gummi wird bei der Herstellung von Auto-, Motorrad- und Fahrradreifen sowie technischen Gummiprodukten verwendet – das sind Förderbänder, Antriebsriemen, Druck- und Drucksaugschläuche, Durite-Produkte, technische Platten, Gummiringe für verschiedene Dichtungen, Schwingungsisolatoren und Schwingungsdämpfer sowie Gummibodenbeläge und Gummischuhe, zum Beispiel Stiefel, Galoschen.

Herstellung von Gummiprodukten

Gummierte Stoffe werden aus Leinen, Baumwolle oder synthetischen Stoffen durch Imprägnierung mit Gummikleber (spezielle Gummimischung, gelöst in Benzin, Benzol oder einem anderen geeigneten flüchtigen organischen Lösungsmittel) hergestellt. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels wird gummierter Stoff erhalten.

Um Gummischläuche und Dichtungen mit verschiedenen Profilen zu erhalten, wird Rohgummi durch eine Spritzenmaschine geleitet, in der die erhitzte (bis zu 100-110°) Mischung durch einen Profilierkopf gepresst wird. Das Ergebnis ist ein Profil oder Rohr, das dann entweder in einem Vulkanisationsautoklaven bei erhöhtem Druck oder in einem Vulkanisationsrohr bei Normaldruck in einer Umgebung mit zirkulierender heißer Luft oder in geschmolzenen Salzen vulkanisiert wird.

Die Herstellung von Durite-Schläuchen – mit Fasern oder Drahtgeflechten verstärkten Gummischläuchen – erfolgt wie folgt: Aus der kalandrierten Gummimischung werden Streifen ausgeschnitten und auf einen Metalldorn gelegt, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Schlauchkörpers entspricht hergestellt. Die Kanten der Streifen werden mit Gummikleber bestrichen und mit einer Rolle gerollt, dann werden eine oder mehrere paarweise Stofflagen aufgetragen oder mit Metalldraht geflochten und mit Gummikleber beschichtet, und darüber wird eine weitere Gummischicht aufgetragen. Anschließend wird das zusammengesetzte Werkstück mit einer angefeuchteten Binde verbunden und im Autoklaven vulkanisiert.

Produktion von Autoreifen

Autokameras Hergestellt aus entlang der Kammer extrudierten oder geklebten Gummirohren. Es gibt zwei Möglichkeiten, Kameras herzustellen: geformt und mit Dorn. Dornkammern werden auf Metall- oder gebogenen Dornen vulkanisiert. Diese Kammern haben eine oder zwei Querfugen. Nach dem Fügen werden die Kammern an der Verbindungsstelle einer Vulkanisation unterzogen. Beim Formverfahren werden die Kammern in einzelnen Vulkanisatoren vulkanisiert, die mit einem automatischen Temperaturregler ausgestattet sind. Um ein Verkleben der Wände zu vermeiden, wird nach der Herstellung gemahlener Talk in die Kammer eingebracht.

Autoreifen auf Spezialmaschinen aus mehreren Lagen Spezialgewebe (Kordel) zusammengebaut, die mit einer Gummischicht überzogen sind. Der Stoffrahmen, also das Skelett des Reifens, wird sorgfältig gerollt und die Kanten der Stofflagen umwickelt. Die Außenseite des Rahmens ist mit zwei Lagen Stahlcord-Breaker bedeckt, dann wird der Laufteil mit einer dicken Gummischicht, der sogenannten Lauffläche, bedeckt, und eine dünnere Gummischicht wird auf die Seitenwände aufgetragen. Der so zusammengesetzte Reifen (Rohreifen) wird einer Vulkanisation unterzogen. Vor der Vulkanisation wird ein antiadhäsives Spezialtrennmittel (lackiert) auf die Innenseite des Rohreifens aufgetragen, um ein Anhaften an der Füllmembran zu verhindern und für ein besseres Gleiten der Membran im Innenhohlraum des Reifens beim Formen zu sorgen.

Lagerung von Gummiprodukten

Schränke für Gummiprodukte müssen dicht schließende Türen und eine glatte Innenfläche haben. Kabelbäume und Sonden werden an abnehmbaren Kleiderbügeln unter dem Schrankdeckel aufgehängt aufbewahrt. Gummi-Heizkissen, Pads und Kühlakkus werden leicht aufgeblasen gelagert. Abnehmbare Gummiteile von Geräten müssen separat gelagert werden. Elastische Katheter, Handschuhe, Bougies, Gummibinden und Fingerkappen werden in dicht verschlossenen, mit Erde bestreuten Kisten aufbewahrt

Erfinder: Charles Goodyear
Ein Land: USA
Zeit der Erfindung: 1839

Auch die spanischen Eroberer brachten wunderbare Produkte aus Südamerika mit (elastische Bälle, wasserdichte Schuhe). Die Indianer stellten sie aus dem gefrorenen Milchsaft des Hevea-Baums her. Es wurde einfach gemacht. Um beispielsweise eine Kugel herzustellen, überzogen sie einen runden Gegenstand beim Aushärten Schicht für Schicht mit Saft. Wenn eine ausreichend dicke Schicht erreicht war, wurde die Form entfernt. Auf ähnliche Weise wurden wasserdichte Schuhe hergestellt, wobei als Leisten die eigenen Füße dienten. Die Einwohner Brasiliens nannten dieses Material „Caucho“ („Cau“ – Holz, „uchu“ – Schrei), heute ist es als Gummi bekannt.

Erst nachdem der französische Ingenieur aus Cayenne, Francois Freycinet, Gummi, daraus hergestellte Produkte und eine Beschreibung aus Südamerika an die Pariser Akademie der Wissenschaften lieferte, wurde dem Gummi ernsthafte Aufmerksamkeit geschenkt. Wege seiner Gewinnung. Seine Notiz und Proben fielen in die Hände des Entdeckers Charles Marie de la Condamine, der diese Proben nutzte, um Instrumente vor dem Regen zu schützen. Im Jahr 1751 übermittelte Condamine eine Notiz von F. Freycinet an die Pariser Akademie der Wissenschaften.

Lange Zeit wurde Gummi hauptsächlich zur Herstellung von Stofftieren verwendet; man versuchte, Schuhe damit zu überziehen, um sie wasserdicht zu machen. Sie versuchten, Gummi für Karrenreifen zu verwenden, aber das Material war sehr weich und rieb sich leicht auf der Straßenoberfläche ab. Außerdem wurde es bei Hitze klebrig und bei Kälte spröde.

Der englische Chemiker und Erfinder Charles Mackintosh (1766-1843) fand eine neue Verwendung für Kautschuk. Er fertigte einen Regenmantel aus zwei Materialschichten, gestrickt mit einer Lösung aus Gummi in Erdölkohlenwasserstoffen, und begann mit der Produktion wasserdichter Mäntel, die später nach ihm benannt wurden. Im Jahr 1823 C. Mackintosh erhielt ein Patent für diese Erfindung. Aber auch Macintoshs verfielen bei hohen und niedrigen Temperaturen, so dass die Gummiindustrie eine Phase des Niedergangs erlebte.

Viele Forscher haben versucht, die Nachteile von Gummi zu beseitigen und gleichzeitig seine Vorteile beizubehalten, aber ohne Erfolg. Schließlich gelang es dem amerikanischen Erfinder Charles Goodyear.

Charles Goodyear (29.12.1800 – 01.07.1860) wurde in New Haven, Connecticut geboren. Als junger Mann verbrachte er seine Zeit im Laden, in der Fabrik und auf dem Bauernhof seines Vaters, der unter anderem seine eigenen Erfindungen verkaufte. Im Jahr 1826 gründeten Charles und sein Vater den ersten amerikanischen Eisenwarenladen in Philadelphia; das Geschäft war erfolglos: 1830 ging das Unternehmen bankrott.

Der energische junge Mann begann zu erfinden. Im Jahr 1834 begann er sich in einem New Yorker Schaufenster für Gummiprodukte zu interessieren. Nachdem Goodyear erkannt hatte, dass die Hitzebeständigkeit dieses vielversprechenden Materials verbessert werden musste, schlug er nach einer Reihe von Experimenten vor, dem Gummi Magnesium- und Calciumoxide zuzusetzen. Er begann mit der Herstellung von Schuhen aus dem so entstandenen „gummielastischen Gummi“, aber bei starkem Frost verhielt es sich nicht besser als gewöhnlicher Gummi.

1836 lernte der Erfinder, Gummi mit Salpetersäure, Wismut und Kupfernitraten zu verarbeiten, erhielt am 17. Juni 1837 ein Patent und gründete anschließend eine Fabrik in New York. Allerdings lief es nicht gut. Goodyear setzte seine Experimente fort. 1838 erwarb er Haywards Patent, das darin bestand, Gummi mit einer Schwefellösung zu mischen.

Doch erst 1839 erfand Goodyear die Methode, die heute Vulkanisation genannt wird und weltweite Verbreitung fand. Dies geschah teilweise zufällig, als eine auf einem heißen Herd zurückgelassene Probe einer Mischung aus Gummi und Schwefel nicht floss, sondern sich in das harte, verkohlte Material verwandelte, das wir als Gummi kennen. Der Erfinder widmete weitere fünf Jahre der intensiven Arbeit am technologischen Verfahren, bevor am 15. Juni 1844 das Patent Nr. 3633 erschien. Der Autor konnte jedoch keinen Gewinn aus dem Patent ziehen, da er nicht über die Mittel verfügte, die rechtliche Registrierung des Patents zu erreichen.

Im Jahr 1841 schenkte Goodyear einem Engländer mehrere Gummistücke. Diese Proben, die in die Hände des englischen Chemikers T. Hancock fielen, halfen ihm, die Vulkanisationstechnologie zu wiederholen und 1843 ein britisches Patent zu erhalten. Der Name des Verfahrens nach dem Gott Vulkan wurde ebenfalls vom englischen Erfinder vorgeschlagen.

Charles Goodyear versuchte, seine Erfindung zunächst in den USA, dann in Europa weit zu verbreiten, und gab viel Geld für Ausstellungen in London und Paris aus, bei denen Gummiprodukte bis hin zu den Seiten von Goodyears eigenem Buch ausgestellt wurden. Der Erfinder trug zur Entwicklung der Gummiindustrie in der Alten und Neuen Welt bei, konnte aber selbst nicht reich werden. Er scherzte, man könne ihn als einen ganz in Gummi gekleideten Mann erkennen, der eine Gummibrieftasche ohne einen einzigen Cent bei sich trage. Goodyear starb in Armut und hinterließ hohe Schulden. Erst seinem Sohn, ebenfalls Charles, der die Arbeit seines Vaters fortführte, gelang es, im Gummigeschäft erfolgreich zu sein.

Im Jahr 1846 schlug A. Parks den Prozess der Kaltvulkanisation mit Schwefelchlorid vor. Gummiprodukte werden bei Raumtemperatur in in Schwefelkohlenstoff gelöstes Schwefelchlorid oder in eine mit Schwefelchloriddampf gefüllte Kammer gegeben. Der Vorgang dauert 1-2 Minuten, danach wird das restliche Reagenz aus dem Produkt entfernt. Dieses Verfahren wird bei der Herstellung dünnwandiger Produkte (Handschuhe, Kinderspielzeug usw.) verwendet. Durch Kaltvulkanisation gewonnene Produkte haben schlechtere Eigenschaften als Heißvulkanisationsprodukte.

Die sich entwickelnde Industrie benötigte immer mehr Gummi. In Südamerika und Indonesien entstanden riesige Hevea-Plantagen. Etwa zur gleichen Zeit nahm ein unternehmungslustiger Engländer heimlich 70.000 Hevea-Samen aus Brasilien mit, die jedoch nur an einem Ort Wurzeln schlugen – auf den Ceylon-Inseln, die damals zu England gehörten.

Auf dem Weltkautschukmarkt tauchten zwei große Monopolisten auf, und es wurde klar: Naturkautschuk ist weder wirtschaftlich noch profitabel; es muss eine Methode zur Herstellung von Kunstkautschuk gefunden werden. Die weitere Geschichte der Kautschukentwicklung ist die Geschichte der chemischen Forschung, hauptsächlich der russischen Chemiewissenschaft.

In Russland entstand in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts die Gummiindustrie. Vor der Revolution war die Gummiproduktion durch vier Unternehmen vertreten: „Triangle“, „Provodnik“ und die relativ kleinen Werke „Bogatyr“ und „Kauchuk“. Im Jahr 1913 beschäftigten sie 23.000 Menschen und produzierten hauptsächlich Schuhe.

Rohstoffe und Ausrüstung waren fremd, die technische Leitung oblag Ausländern. Nur wenige Menschen wissen, dass die Herstellung von Toilettenschwämmen im 19. Jahrhundert das Geheimnis des Triangle-Werks war; Seltsamerweise war dieser einfache Artikel das wettbewerbsfähigste Gummiprodukt auf dem Weltmarkt. Nach der Oktoberrevolution war die Gummiindustrie ein ziemlich mächtiger Wirtschaftszweig. Es wurde ein allgemeiner Kurs in Richtung Industrialisierung eingeschlagen und so stieg der Bedarf an Komponenten für Gummiprodukte stark an.

Die Kautschukproduktion war jedoch ausschließlich auf den Import von Naturkautschuk angewiesen. Es gab zwei mögliche Lösungen für das Problem. Die erste ist die Suche nach Kautschukpflanzen, die für den Anbau in Gebieten mit gemäßigtem Klima geeignet sind. In der UdSSR hat N.I. dies getan. Vavilov, in den USA waren T. Edison und G. Ford die Initiatoren dieser Arbeit.

Die zweite Möglichkeit besteht darin, synthetischen Kautschuk herzustellen. Chemische Studien zur Zusammensetzung von Kautschuk begannen mit den Experimenten von M. Faraday im Jahr 1826. Im Jahr 1879 beobachtete A. Bouchard die Umwandlung von Isopren in eine gummiartige Masse 1910 - I. L. Kondakov ähnliche Umwandlung von Dimethylbutadien. Im Jahr 1909 zeigte Sergej Wassiljewitsch Lebedew eine gummiähnliche Substanz, die aus Divinyl, einem farblosen flüchtigen Gas, hergestellt wurde. Aber nach viel Arbeit schaffte er es, nur 19 Gramm zu bekommen.

In Russland arbeitete I. I. Ostromyslensky in die gleiche Richtung und führte Experimente im Werk Bogatyr durch, in Deutschland - K. Harries, in England - F. Matthews und E. Strakhedge. Damit trat die Wissenschaft in die Fußstapfen der Natur: Zunächst galt es, ein Polymer aus Dienkohlenwasserstoffen zu gewinnen und daraus dann Kautschuk zu synthetisieren.

1926 rief die Sowjetregierung einen weltweiten Wettbewerb zur Herstellung von Kunstkautschuk aus. Darüber hinaus wurden drei Bedingungen aufgestellt: 1) Rohstoffe müssen billig sein; 2) Qualität ist nicht schlechter als natürlich; 3) Der Zeitraum bis zur Präsentation der Entwicklungsergebnisse beträgt 2 Jahre. Im Mai 1928 gewann S. V. Lebedev diesen Wettbewerb. Als Rohstoff verwendete er gewöhnliche Kartoffeln, aus denen er Alkohol und aus Alkohol Divinyl gewann. Darüber hinaus erhielt er zunächst 5 Gramm Divinyl aus 1 Liter Alkohol und zwei Jahre später 50 Gramm, wodurch die Kosten um das Zehnfache gesenkt wurden.

Dieser absolute Durchbruch löste das Problem jedoch nicht, da für die Herstellung beispielsweise 500 kg Kartoffeln benötigt wurden. Dann begannen Wissenschaftler, nachdem sie die Erfindung von S. V. Lebedev verbessert hatten, Divinyl aus Erdgasen zu extrahieren. Und bereits 1929 beschloss die Regierung, in Leningrad eine Pilotanlage zur Herstellung von synthetischem Kautschuk aus Alkohol nach der Lebedew-Methode und zwei weitere Anlagen zu bauen, die andere bekannte Methoden testen sollten: B.V. Byzov und eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von A.L. Klebansky.

Am 15. Februar 1931 berichteten Zeitungen auf der ganzen Welt, dass in der UdSSR die erste große Menge Kunstkautschuk hergestellt wurde. Weder Deutschland noch England waren damals bereit, eine eigene Lösung für dieses Industrieproblem anzubieten.

Es ist interessant, dass T. Edison in seinem Interview dieses Ereignis so bewertete: „Die Nachricht, dass die Sowjets Erfolge bei der Herstellung von synthetischem Kautschuk aus Öl erzielt haben, ist unglaublich.“ Dies ist nicht möglich. Ich würde sogar noch mehr sagen: Dieser gesamte Bericht ist gefälscht. Aufgrund meiner eigenen Erfahrung und der Erfahrungen anderer kann man heute nicht sagen, dass die Herstellung von synthetischem Kautschuk jemals erfolgreich sein wird.“ Und doch produzierte bereits 1932 in Jaroslawl das erste Werk für synthetischen Kautschuk Produkte.

Seit 1951 begann man mit der Herstellung von Gummi aus Erdölgasen und Erdölprodukten. Lange Zeit war Kunstkautschuk zwar in bestimmten Indikatoren (Temperaturbereich, Festigkeit, chemische Beständigkeit) dem echten Kautschuk überlegen, in einer Sache jedoch unterlegen: der Elastizität (die beispielsweise für Auto- und Flugzeugreifen sehr wichtig ist), aber Dieses Problem wurde gelöst.

So haben ein natürliches Geschenk – der Hevea-Baum, und eine Reihe von Unfällen und die lange, sorgfältige Arbeit von Wissenschaftlern Gummi zu einem der notwendigsten und universellsten Materialien gemacht, das jeden Tag in den unterschiedlichsten Situationen und in den unterschiedlichsten Situationen gefragt ist Bereiche menschlichen Handelns.

), dessen Basis (meist 20-60 Gew.-%) Kautschuk ist. DR. Bestandteile von Gummimischungen – Vulkanisationsmittel, Beschleuniger und Vulkanisationsaktivatoren (siehe Vulkanisation), Füllstoffe, Alterungsschutzmittel, Weichmacher (Weichmacher). Die Zusammensetzung der Mischungen kann auch Regenerat (ein Kunststoffprodukt aus der Gummiregenerierung, das wiederholt vulkanisiert werden kann), Scorch-Verzögerer, Modifikatoren, Farbstoffe, Treibmittel, Flammschutzmittel, aromatische Inhaltsstoffe und andere Inhaltsstoffe enthalten, deren Gesamtzahl 20 erreichen kann und mehr. Die Wahl des Gummis und die Zusammensetzung der Gummimischung wird durch den Verwendungszweck, die Betriebsbedingungen und die technischen Bedingungen bestimmt. Produktanforderungen, Produktionstechnologie, wirtschaftlich und andere Überlegungen (siehe Naturkautschuk, Synthesekautschuk).

Die Technologie zur Herstellung von Gummiprodukten umfasst das Mischen von Gummi mit Zutaten in Mischern oder auf Walzen, die Herstellung von Halbzeugen (extrudierte Profile, kalandrierte Platten, gummierte Stoffe, Schnüre usw.), das Schneiden und Schneiden von Halbzeugen sowie das Zusammensetzen von Produktzuschnitten komplexes Design oder Konfiguration mit speziellen Montageausrüstung und Vulkanisierung von Produkten in periodischen Maschinen. (Pressen, Kessel, Autoklaven, Former-Vulkanisatoren usw.) oder kontinuierlich arbeitend (Tunnel-, Trommel-Vulkanisatoren usw.). In diesem Fall wird die hohe Plastizität von Gummimischungen genutzt, durch den Schnitt erhalten sie die Form des zukünftigen Produkts und werden durch Vulkanisation fixiert. Vulkanisationsformen sind weit verbreitet. Pressen und Spritzgießen, bei dem Formen und Vulkanisieren von Produkten in einem Arbeitsgang kombiniert werden. Die Verwendung von pulverförmigen Kautschuken und Zusammensetzungen sowie die Herstellung von spritzgegossenen Kautschuken unter Verwendung von Flüssigformverfahren aus Zusammensetzungen auf Basis flüssiger Kautschuke sind vielversprechend. Beim Vulkanisieren von Mischungen mit 30–50 Gew.-% S bezogen auf Kautschuk werden Ebonite erhalten.

Eigenschaften. Gummi kann als vernetztes kolloidales System betrachtet werden, in dem Gummi das Dispersionsmedium und Füllstoffe die dispergierte Phase bilden. Die wichtigste Eigenschaft von Gummi ist seine hohe Elastizität, d. h. die Fähigkeit, über einen weiten Temperaturbereich große reversible Verformungen einzugehen (siehe Hochelastischer Zustand).

R Ezina vereint die Eigenschaften von Feststoffen (Elastizität, Formstabilität), Flüssigkeiten (Amorphität, hohe Verformbarkeit bei geringer volumetrischer Kompression) und Gasen (zunehmende Elastizität von Vulkanisationsnetzen mit steigender Temperatur, entropische Natur der Elastizität).

R Ezina ist ein relativ weiches, nahezu inkompressibles Material. Der Komplex seiner Eigenschaften wird in erster Linie durch die Art des Gummis bestimmt (siehe Tabelle 1); Heilige können sich erheblich verändernBedenken bei der Kombination verschiedener Beläge. Typen oder deren Modifikationen.

Elastizitätsmodul der Gummizersetzung. Typen bei kleinen Verformungen beträgt 1–10 MPa, was 4–5 Größenordnungen niedriger ist als bei Stahl; Koeffizient Pausson liegt nahe bei 0,5. Die elastischen Eigenschaften von Gummi sind nichtlinear und haben einen ausgeprägten Relaxationseffekt. Art: hängen von der Belastungsart, der Größe, der Zeit, der Geschwindigkeit (oder der Häufigkeit), der Wiederholung von Verformungen usw. ab. Die reversible Zugdehnung von Gummi kann 500-1000 % erreichen.

Untere Die Grenze des Temperaturbereichs von hochelastischem Gummi wird durch Kap. arr. Die Glasübergangstemperatur von Kautschuken und bei kristallisierenden Kautschuken hängt auch von der Temperatur und der Kristallisationsgeschwindigkeit ab. Spitze. Die Temperaturgrenze des Gummibetriebs hängt mit der Wärme zusammen. Beständigkeit von Gummi und Querchemikalien. Bindungen, die während der Vulkanisation entstehen. Ungefüllte Kautschuke auf Basis nichtkristallisierender Kautschuke weisen eine geringe Festigkeit auf. Durch den Einsatz aktiver Füllstoffe (hochdisperser Ruß, SiO 2 etc.) ist es möglich, die Festigkeitseigenschaften von Kautschuk um eine Größenordnung zu steigern und das Leistungsniveau von Kautschuken aus kristallisierendem Kautschuk zu erreichen. Die Härte von Gummi wird durch den Gehalt an Füllstoffen und Weichmachern sowie den Vulkanisationsgrad bestimmt. Die Gummidichte wird als volumengewichteter Durchschnitt der Dichten der einzelnen Komponenten berechnet. In ähnlicher Weise m.b. näherungsweise berechnet (bei volumetrischer Füllung weniger als 30 %) Thermophysik. Reifeneigenschaften: Koeffizient. Thermal- Erweiterungen, ud. volumetrische Wärmekapazität, Koeffizient Wärmeleitfähigkeit. Zyklisch. Die Verformung des Gummis geht mit einer elastischen Hysterese einher, die für eine gute Stoßdämpfung sorgt. St. Kautschuke zeichnen sich außerdem durch hohe Reibungseigenschaften, Verschleißfestigkeit und Widerstandsfähigkeit ausReiß- und Ermüdungsfestigkeit, Wärme- und Schalldämmung. Heilig du. Sie sind diamagnetisch und haben gute Dielektrika, auch wenn sie das können Es wurden leitfähige und magnetische Kautschuke erhalten.

R Ezine absorbieren leicht Wasser und quellen im Körper in begrenztem Umfang auf. R-Einzelhändler. Der Grad der Quellung wird durch den Unterschied in den p-Widerstandsparametern von Kautschuk und p-Lösungsmittel (je niedriger, desto höher dieser Unterschied) und den Grad der Vernetzung (der Wert der Gleichgewichtsquellung wird üblicherweise zur Bestimmung verwendet) bestimmt Vernetzungsgrad). Es sind Kautschuke bekannt, die sich durch Öl-, Benzin-, Wasser-, Dampf- und Hitzebeständigkeit sowie Beständigkeit gegenüber Chemikalien auszeichnen. aggressive Umgebungen, Ozon, Licht, ionisierende Strahlung. Für lange Dauer Lagerung und Betrieb von Gummi unterliegen einer Alterung und Ermüdung, was zu einer Verschlechterung ihres Fells führt. St., Kraftminderung und Zerstörung. Die Lebensdauer von Gummi liegt je nach Betriebsbedingungen bei mehreren. Tage bis mehrere Jahrzehnte.

Einstufung. Die Spur zeichnet sich durch ihren Zweck aus. Basic Gummigruppen: Allzweck, hitzebeständig, frostbeständig, öl- und benzinbeständig, chemikalienbeständig. aggressive Medien, dielektrisch, elektrisch leitend, magnetisch, feuerbeständig, strahlenbeständig, Vakuum, Reibung, Lebensmittel. und Schatz Reiseziel, für tropische Bedingungen. Klima usw. (Tabelle 2); Es werden auch poröse oder schwammige (siehe Poröser Kautschuk), farbige und transparente Kautschuke erhalten.

Anwendung. Kautschuke werden in der Technik häufig eingesetzt, S. x-ve, Alltag, Medizin, Bau, Sport. Das Sortiment an Gummiprodukten umfasst mehr als 60.000 Artikel. Darunter: Reifen, Transportriemen, Antriebsriemen, Hülsen, Stoßdämpfer, Dichtungen, Öldichtungen, Manschetten, Ringe usw., Kabelprodukte, Schuhe, Teppiche, Schläuche, Beschichtungen und Verkleidungsmaterialien, gummierte Stoffe, Bd. 3, M ., 1977, S. 313-25; Koshelev F.F., Kor-nev A.E., Bukanov A.M., General Rubber Technology, 4. Aufl., M., 1978; Dogadkin B.A., Dontsov A.A., Shershnev V.A., Chemie der Elastomere,2. Aufl., M., 1981; Fedyukin D.L., Makhlis F.A., Technische und technologische Eigenschaften von Gummi, M., 1985; Die Verwendung technischer Gummiprodukte in der Volkswirtschaft. Referenzhandbuch, M., 1986; Zuev Yu. S., Degteva T. G., Widerstand von Elastomeren unter Betriebsbedingungen, M., 1986; Lepetov V. A., Yurtsev L. N., Berechnungen und Design von Gummiprodukten,3. Auflage, Leningrad, 1987. F.E. Cooperman.