Când a fost inventat cauciucul? Istoria anvelopelor

Povestea descoperirii vulcanizării cauciucului de către Charles Goodyear este una dintre cele mai complicate și de neînțeles povești. Nu avea cunoștințele și pregătirea necesare. S-a confruntat cu dificultăți la care ar fi cedat oricine altcineva. Adesea nici nu știa ce caută. Investigațiile l-au adus pe Goodyear în desișul dens al chimiei organice. Chimia organică era încă în scutece la acea vreme. Nimeni nu știa mai multe despre cauciuc sau despre chimia „cauciucului” decât Goodyear și nu știa absolut nimic. Goodyear a crezut pur și simplu în steaua lui norocoasă. În 1735, o expediție de astronomi francezi a găsit în Peru un copac care secreta un suc special, sau rășină, care era incoloră în starea sa naturală și avea proprietatea de a se întări la razele soarelui. Nativii au realizat diverse obiecte din rasina: pantofi, vase etc.

Francezii au adus acasă această substanță și au introdus în Europa cauciucul elastic, care la început a stârnit interes doar ca o curiozitate. Joseph Priestley a scris unui prieten că l-a folosit pentru a șterge erorile dintr-un manuscris. În forma sa pură, această substanță avea următoarele proprietăți: la încălzire, devine moale și vâscoasă, iar la temperaturi scăzute se întărea ca o piatră.Prima fabrică de cauciuc a fost deschisă la Viena în 1811. Până în 1820, francezii învățaseră să facă bretele și jartierele din fire de cauciuc țesute cu bumbac. În Anglia, lui Mackintosh i-a venit ideea de a pune un strat subțire de cauciuc între două bucăți de pânză și de a face haine impermeabile care au devenit la fel de dure ca o armură în ploaia de iarnă; vara trebuiau depozitate la subsol. Cam în aceeași perioadă, un căpitan de mare a adus cinci sute de perechi de pantofi indieni duri în Statele Unite. A început să fie purtat pe vreme ploioasă peste pantofii obișnuiți. Acești pantofi de cauciuc erau foarte stângaci, dar totuși erau la mare căutare în rândul americanilor. În America, se vindeau până la jumătate de milion de perechi pe an la un preț de cinci dolari perechea, în ciuda faptului că acești „păntofi” erau fragili.

Goodyear a început să experimenteze cu rășina elastică braziliană, făcând filme subțiri acasă folosind un sucitor. El ar amesteca rășina brută cu orice ar putea pune mâna – sare, piper, zahăr, nisip, ulei de ricin, chiar și supă – cu concluzia logică glorioasă că, mai devreme sau mai târziu, va încerca totul de pe pământ și, în cele din urmă, va da peste o combinație reușită. . . Ralph Steele, rezident din New Haven, a împrumutat bani Goodyear și le-a deschis un magazin. Pe rafturi se etalau sute de perechi de galoșuri. Dar chiar în prima zi fierbinte, s-au topit și s-au transformat într-o mizerie urât mirositoare.

Până acum, Goodyear a folosit ca bază amestecul lui Mackintosh: rășină elastică în terebentină. I-a trecut prin minte că lipiciitatea acestui amestec se datorează prezenței terebentinei. A cumpărat un lot de rășină de cauciuc și a conceput o serie întreagă de experimente. Dar înainte de a avea timp să le înceapă, unul dintre acoliții săi și-a sigilat o gaură în pantaloni cu o bucată de cauciuc. Așteptând ca cauciucul să se întărească, s-a așezat. Gudiyr a sosit la timp și a trebuit să taie un bărbat de la pantaloni...

Goodyear și-a închis magazinul și a început să experimenteze, amestecând multe substanțe cu rășină de cauciuc: alun, brânză, cerneală și toate acestea nu erau bune, cu excepția magneziei. Când a amestecat un kilogram de magnezie cu un kilogram de rășină de cauciuc, rezultatul a fost un material mai alb decât rășina de cauciuc și la fel de flexibil și puternic ca pielea. A făcut coperți de cărți, coperți de pian din ea, a arătat-o ​​publicului, a primit aprobare caldă, a râs de bucurie - iar o lună mai târziu a fost convins că a suferit din nou un eșec total. Apoi a vândut casa, și-a dus soția și copiii în sat și a plecat la New York în căutare de sprijin și asistență financiară. La New York s-a întâlnit cu doi prieteni. Unul i-a dat o cameră pe Gold Street ca laborator.

În următoarea etapă a căutării, Goodyear a abandonat magnezia. „Var nestins pur – aceasta este soluția problemei”, se gândi el. Dar varul neted pur nu a fost soluția - a distrus rășina de cauciuc.

Lui Goodijr îi plăcea să picteze cu modele colorate produse din materialele primite; odată ce a încercat vopsea cu bronz. Dar nu i-a plăcut culoarea bronzului și a îndepărtat vopseaua cu aqua regia. O picătură de acid pe cauciuc a decolorat materialul atât de mult încât Goodyear a aruncat imediat proba. Vederea unui loc ars nu i-a ieșit din cap, iar câteva zile mai târziu a găsit o galoș părăsită... În locul în care căzuse o picătură de acid, a dispărut lipiciul care îl chinuise pe Goodyear.

Acva regia folosită de Goodyear nu era altceva decât acid azotic cu niște acid sulfuric adăugat. Goodyear știa atât de puține despre chimie încât i se părea că are de-a face cu acid azotic pur. A supus mai multe straturi de cauciuc la tratarea cu vapori a amestecului acid. Rezultatul a depășit toate realizările sale anterioare și a solicitat un brevet. Închiriase o veche fabrică de cauciuc în Staten Island, înființase un magazin pe Broadway și se pregătea să înceapă producția de masă când a izbucnit o a doua criză economică, care i-a devastat pe patronii lui Goodyear. După muncă grea, Goodyear a decis să plece în vacanță cu familia. În timpul absenței lui de două săptămâni, vremea a fost caldă. Când Goodyear s-a întors, și-a dat seama că averea îl abandonase din nou: o sută cincizeci de genți poștale se topiseră în căldură. Suprafața pungilor a supraviețuit, iar acest lucru a dovedit că cauciucul de deasupra a fost într-adevăr „întărit”, dar straturile interioare ale țesăturii, la care vaporii acizi nu ajunseseră, au devenit lipicioase. Contractul cu guvernul a fost lichidat; Clienții au început să returneze alte bunuri. În ajunul acestui nou eșec, Goodyear l-a luat ca asistent pe Nathaniel M. Hayward, un maistru de la fabrica Roxberry. Hayward a venit și cu propria sa metodă de „întărire” a cauciucului, care a constat în următoarele: rășina elastică a fost amestecată cu sulf zdrobit, apoi amestecul a fost uscat la soare. El a numit această metodă „solarizare”. Ideea solarizării i-a venit lui Hayward într-un vis. Spre surprinderea lui Goodyear, cauciucul lui Hayward avea aceleași calități ca și cel pe care l-a făcut el însuși. Habar n-avea că, în esență, era același cauciuc, deoarece în ambele cazuri se folosea sulful.Goodyear avea un cumnat în Woburn, la care s-a mutat împreună cu familia ca rudă săracă. În acea iarnă, Goodyear a descoperit ceea ce acum este cunoscut sub numele de vulcanizare.

„Am fost uimit să observ că o mostră de cauciuc, lăsată accidental de soba încălzită, a fost carbonizată ca pielea. Am încercat să atrag atenția celor prezenți asupra acestui fenomen remarcabil... deoarece de obicei rășina elastică se topea la temperaturi ridicate, dar nimeni în afară de mine nu a văzut nimic remarcabil în faptul că o bucată de cauciuc a fost carbonizată... Totuși, eu . .. a concluzionat că, dacă ar fi posibilă oprirea procesului de carbonizare la momentul potrivit, acest lucru ar salva amestecul de lipiciitate. După experimente ulterioare efectuate la temperatură ridicată, m-am convins că concluzia mea a fost corectă ... și, ceea ce este extrem de important, s-a format o bandă de cauciuc fără carbonizare și complet „întărit” de-a lungul marginilor zonei carbonizate.

, modulul de elasticitate la deformații mici E=1–10 MPa, raportul lui Poisson μ=0,4–0,5; raportul de modul E și modulul de forfecare G : E=3G (\displaystyle E=3G).

Este folosit pentru fabricarea anvelopelor pentru diverse vehicule, etanșări, furtunuri, benzi transportoare, produse medicale, de uz casnic și de igienă etc.

Poveste

Istoria cauciucului începe cu descoperirea continentului american. Din cele mai vechi timpuri, populația indigenă din America Centrală și de Sud, colectând sucul lăptos al așa-numitelor. arbori de cauciuc (hevea), cauciuc primit. Columb a observat, de asemenea, că mingile grele monolitice din masă elastică neagră folosite în jocurile indienilor sare mult mai bine decât mingile de piele cunoscute de europeni. Pe lângă bile, cauciucul era folosit în viața de zi cu zi: prepararea vaselor, etanșarea fundului unei plăcinte, crearea de „ciorapi” impermeabili (deși metoda era destul de dureroasă: picioarele erau mânjite cu masă de cauciuc și ținute deasupra focului, rezultând în un strat impermeabil); cauciucul era folosit și ca lipici: cu ajutorul acestuia, indienii lipeau pene pe corp pentru decorare. Dar mesajul lui Columb despre o substanță necunoscută cu proprietăți neobișnuite a trecut neobservat în Europa, deși este cert că conchistadorii și primii coloniști ai Lumii Noi au folosit pe scară largă cauciucul.

Apariția în Europa

Europa s-a familiarizat cu adevărat cu cauciucul în 1738, când călătorul S. Kodamine, care s-a întors din America, a prezentat mostre de cauciuc Academiei Franceze de Științe și a demonstrat cum se obține. La început, cauciucul nu a primit utilizare practică în Europa.

Prima aplicare

Prima și singura utilizare de aproximativ 80 de ani a fost fabricarea de radiere pentru ștergerea semnelor de creion de pe hârtie. Îngustimea utilizării cauciucului s-a datorat uscării și întăririi cauciucului.

Țesătură impermeabilă

febra cauciucului

Ingineria mecanică și electrică în curs de dezvoltare și, mai târziu, industria auto, au consumat din ce în ce mai mult cauciuc. Acest lucru necesita din ce în ce mai multe materii prime. Datorită creșterii cererii în America de Sud, au început să apară și să se dezvolte rapid plantații uriașe de plante de cauciuc, crescând aceste plante în monocultură. Mai târziu, centrul de creștere a cauciucului s-a mutat în Indonezia și Ceylon.

Industria anvelopelor și a cauciucului în Rusia pre-revoluționară

Producția de anvelope auto, produse din cauciuc și încălțăminte din cauciuc în Rusia prerevoluționară a fost concentrată în principal în trei orașe: Sankt Petersburg - „Triunghi” (acum „Triunghi roșu”), în Riga - „Explorer” și „Rusia” și în Moscova - „Bogatyr” (mai târziu „Bogatyr roșu”), „Vulcan” (acum „Alfaplastic”).

Fabricarea cauciucului sintetic

După ce cauciucul a început să fie utilizat pe scară largă și sursele naturale de cauciuc nu au putut acoperi cererea crescută, a devenit clar că era necesar să se găsească un înlocuitor pentru baza de materie primă sub formă de plantații de cauciuc. Problema a fost agravată de faptul că plantațiile erau deținute în monopol de mai multe țări (cea principală era Marea Britanie), în plus, materiile prime erau destul de scumpe din cauza laboriozității cultivării plantelor de cauciuc și a colectării cauciucului și a costurilor mari de transport.

Căutarea de materii prime alternative a mers în două moduri:

• Căutați plante de cauciuc care ar putea fi cultivate în climate subtropicale și temperate. În SUA, inițiatorii acestei direcții au fost Thomas Edison și Henry Ford. În Rusia și URSS, Nikolai Vavilov a lucrat la această problemă.
• Producția de cauciucuri sintetice din materii prime nevegetale. Începutul acestei direcții a fost dat de experimentele lui Michael Faraday privind studiul compoziției chimice și structurii cauciucului. În 1878, Gustave Bouchard a descoperit transformarea izoprenului într-o masă cauciucoasă. În 1910, Ivan Kondakov a descoperit reacția de polimerizare a dimetilbutadienei.

Producția de cauciuc sintetic a început să se dezvolte intens în URSS, care a devenit un pionier în acest domeniu. Acest lucru s-a datorat penuriei acute de cauciuc pentru industria în curs de dezvoltare intensivă, lipsei unor fabrici eficiente de cauciuc natural în URSS și aprovizionării limitate de cauciuc din străinătate. Problema stabilirii producției industriale la scară largă de cauciuc sintetic a fost rezolvată cu succes, în ciuda scepticismului unor experți străini [ ] (cel mai faimos dintre ele este Edison).

Aplicație

Cauciucul este utilizat în producția de anvelope pentru automobile, motociclete și biciclete, produse din cauciuc - acestea sunt benzi transportoare, curele de transmisie, furtunuri de presiune și presiune-aspirare, produse durite, plăci tehnice, inele de cauciuc de diferite garnituri, izolatori de vibrații și amortizoare de vibrații , precum și pardoseli din cauciuc și pantofi de cauciuc de exemplu cizme, galoșuri.

Productie de produse din cauciuc

Țesăturile cauciucate sunt realizate din in, bumbac sau țesătură sintetică impregnată cu lipici de cauciuc (compus special de cauciuc dizolvat în benzină, benzen sau alt solvent organic volatil adecvat.) După evaporarea solventului, se obține o țesătură cauciucată.

Pentru a obține tuburi de cauciuc și etanșări cu diferite profile, cauciucul brut este trecut printr-o mașină de seringă, în care un amestec încălzit (până la 100-110 °) este forțat printr-un cap de profilare. Rezultatul este un profil sau un tub care este apoi vulcanizat fie într-o autoclavă de vulcanizare presurizată, fie într-un „tub” de vulcanizare la presiune normală într-un mediu cu aer cald circulant, fie într-o sare topită.

Fabricarea manșoanelor durite - furtunuri de cauciuc întărite cu împletitură fibroasă sau de sârmă este următoarea: benzile sunt tăiate dintr-un amestec de cauciuc calandrat și aplicate pe un dorn metalic, al cărui diametru exterior este egal cu diametrul interior al manșonului fabricat. . Marginile benzilor sunt lubrifiate cu lipici de cauciuc și rulate cu o rolă, apoi se aplică unul sau mai multe straturi de țesătură pereche sau se împletesc cu sârmă metalică și se unge cu lipici de cauciuc, iar deasupra se aplică un alt strat de cauciuc. Apoi, piesa de prelucrat asamblată este bandajată cu un bandaj umezit și vulcanizată într-o autoclavă.

Producția de anvelope

camere auto realizate din țevi de cauciuc, extrudate sau lipite de-a lungul camerei. Există două moduri de a face camere: în formă și dorn. Camerele dornului sunt vulcanizate pe dornuri metalice sau curbate. Aceste camere au una sau două îmbinări transversale. După andocare, camerele sunt supuse vulcanizării la joncțiune. În metoda matriței, camerele sunt vulcanizate în vulcanizatoare individuale echipate cu un regulator automat de temperatură. După fabricație, pentru a evita lipirea pereților, în cameră se introduce talc măcinat.

Anvelope auto asamblat pe mașini speciale din mai multe straturi dintr-o țesătură specială (snur), acoperită cu un strat de cauciuc. Carcasa de țesătură, adică scheletul anvelopei, este rulată cu grijă, iar marginile straturilor de țesătură sunt înfășurate. În exterior, carcasa este acoperită cu două straturi de ruptor de cablu de oțel, apoi în partea de rulare este acoperită cu un strat gros de cauciuc, numit banda de rulare, iar pe pereții laterali se aplică un strat mai subțire de cauciuc. Anvelopa astfel asamblată (anvelopa verde) este supusă vulcanizării. Înainte de vulcanizare, pe interiorul anvelopei verzi (vopsite) se aplică un lubrifiant special antiadeziv pentru eliberare pentru a preveni lipirea de diafragma de umflare și pentru a glisa mai bine diafragma în cavitatea interioară a anvelopei în timpul turnării.

Depozitarea produselor din cauciuc

Dulapurile pentru produse din cauciuc ar trebui să aibă uși care se închid etanș, o suprafață interioară netedă. Hamurile, sondele sunt depozitate în stare suspendată pe umerase detașabile situate sub capacul dulapului. Tampoanele de încălzire din cauciuc, cercurile deasupra capului, pachetele de gheață sunt depozitate ușor umflate. Părțile de cauciuc detașabile ale aparatelor trebuie depozitate separat. Catetere elastice, mănuși, bugie, bandaje de cauciuc, vârfurile degetelor sunt depozitate în cutii bine închise, stropite cu pământ

Inventator Povestea lui: Charles Goodyear
O tara: STATELE UNITE ALE AMERICII
Timpul inventiei: 1839

Chiar și conchistadorii spanioli au adus produse minunate din America de Sud (bile elastice, pantofi impermeabili). Indienii le făceau din sucul înghețat de hevea. S-a făcut simplu. De exemplu, pentru a face o minge, au acoperit un obiect rotund cu suc strat cu strat pe măsură ce se solidifica. Când s-a obţinut un strat suficient de gros, matriţa a fost îndepărtată. În mod similar au fost fabricați și pantofii impermeabili, iar propriile picioare au servit drept bloc. Brazilienii au numit acest material „cauchou” („kau” - lemn, „învață” - plâns), iar acum este cunoscut sub numele de cauciuc.

O atenție serioasă a fost acordată cauciucului abia după ce inginerul francez din Cayenne, Francois Freycinet, a livrat cauciuc, produse din acesta și o descriere Academiei de Științe din Paris din America de Sud. modalități de extragere. Biletul și mostrele sale au căzut în mâinile exploratorului Charles Marie de la Condamine, care a folosit mostrele pentru a-și adăposti uneltele de ploaie. În 1751, Condamine a raportat despre nota lui F. Freycinet Academiei de Științe din Paris.

Multă vreme, cauciucul a fost folosit în principal pentru fabricarea jucăriilor moi, au încercat să acopere pantofii cu el pentru a le face impermeabile. De asemenea, au încercat să folosească cauciuc pentru anvelopele vagoanelor, dar materialul era foarte moale și se îndepărtează ușor de pe suprafața drumului. În plus, la căldură a devenit lipicios, iar la rece - casant.

Chimistul și inventatorul englez Charles Mackintosh (1766-1843) a găsit o nouă utilizare pentru cauciuc. A făcut o haină de ploaie din două straturi de materie legate cu o soluție de cauciuc în hidrocarburi petroliere și a început să producă haine impermeabile, ulterior numite după el. În 1823 C. Mackintosh a primit un brevet pentru această invenție. Dar chiar și mac-urile s-au deteriorat la temperaturi ridicate și scăzute, astfel încât industria cauciucului a cunoscut o perioadă de declin.

Mulți cercetători au încercat să elimine deficiențele cauciucului, păstrând în același timp avantajele acestuia, dar fără rezultat. În cele din urmă, inventatorul american Charles Goodyear a reușit.

Charles Goodyear (29 decembrie 1800 - 1 iulie 1860) s-a născut în New Haven, Connecticut. În tinerețe, și-a împărțit timpul între magazinul, fabrica și ferma tatălui său, care, printre alte unelte, își vindea propriile invenții. În 1826, Charles și tatăl său au organizat primul magazin de hardware specializat american în Philadelphia, afacerea nu a avut succes: în 1830 compania a dat faliment.

Un tânăr energic a început să inventeze. În 1834, într-o vitrină din New York, a devenit interesat de produsele din cauciuc. După ce a aflat că este necesară îmbunătățirea stabilității termice a acestui material promițător, Goodyear, după o serie de experimente, a sugerat adăugarea de oxizi de magneziu și calciu în cauciuc. A început să facă pantofi din „gumm-elastic” rezultat, dar în îngheț sever nu s-a comportat mai bine decât cauciucul obișnuit.

În 1836, inventatorul a învățat cum să prelucreze cauciucul cu acid azotic, bismut și nitrați de cupru și a primit un brevet pe 17 iunie 1837, apoi a fondat o fabrică în New York. Cu toate acestea, lucrurile nu mergeau bine. Goodyear a continuat să experimenteze. În 1838 a obținut brevetul lui Hayward pentru amestecarea cauciucului cu o soluție de sulf.

Dar abia în 1839 Goodyear a inventat ceea ce acum se numește vulcanizare și este utilizat pe scară largă în întreaga lume. Acest lucru a fost parțial accidental, când o probă de amestec de cauciuc și sulf lăsată pe un cuptor încins nu s-a răspândit, ci s-a transformat într-un material dur, carbonizat, pe care îl cunoaștem ca cauciuc. Inventatorul a dedicat încă cinci ani muncii grele asupra procesului tehnologic, înainte ca brevetul nr. 3633 să apară la 15 iunie 1844. Totuși, autorul nu a putut obține profit din brevet, deoarece nu avea mijloacele pentru a-l legaliza.

În 1841, Goodyear a dat niște bucăți de cauciuc unui englez. Aceste mostre, care au căzut în mâinile chimistului englez T. Hancock, l-au ajutat să repete tehnologia de vulcanizare și să primească un brevet britanic în 1843. Numele procesului numit după zeul Vulcan a fost propus și de un inventator englez.

C. Goodyear a încercat să-și răspândească pe scară largă invenția, mai întâi în SUA, apoi în Europa, a cheltuit o mulțime de bani pe expoziții de la Londra și Paris, a căror expoziție a constat în produse din cauciuc, până la paginile cărții lui Goodyear. Inventatorul a contribuit la dezvoltarea industriei cauciucului în Lumea Veche și Lumea Nouă, dar el însuși nu s-a putut îmbogăți. A glumit că ar putea fi recunoscut ca un bărbat îmbrăcat tot în cauciuc și cu o poșetă de cauciuc fără nici un cent. Goodyear a murit în sărăcie, lăsând datorii mari. Doar „fiul său, tot Charles, care a continuat munca tatălui său, a reușit să reușească în afacerea cu cauciuc.

În 1846, A. Parks a propus procesul de vulcanizare la rece folosind clorură de sulf. Produsele din cauciuc la temperatura camerei sunt plasate în clorură de sulf dizolvată în disulfură de carbon sau într-o cameră umplută cu vapori de clorură de sulf. Procesul durează 1-2 minute, după care resturile de reactiv sunt îndepărtate din produs. Această metodă este utilizată la fabricarea produselor cu pereți subțiri (mănuși, jucării pentru copii etc.). Produsele obținute prin vulcanizare la rece au proprietăți mai proaste decât produsele vulcanizate la cald.

Industria în curs de dezvoltare avea nevoie din ce în ce mai mult de cauciuc. Plantații uriașe de hevea au crescut în America de Sud și Indonezia. Cam în același timp, un englez întreprinzător a scos ilegal 70.000 de semințe de hevea din Brazilia, dar acestea au prins rădăcini într-un singur loc - în Insulele Ceylon, care aparțineau atunci Angliei.

Doi mari monopoliști au apărut pe piața mondială a cauciucului și a devenit clar: cauciucul natural nu este economic și nu este profitabil, este necesar să găsim o modalitate de a obține cauciuc artificial. Istoria ulterioară a dezvoltării cauciucului este istoria cercetării chimice, în principal în știința chimică rusă.

În Rusia, industria cauciucului a apărut în prima jumătate a secolului al XIX-lea. Înainte de revoluție, producția de cauciuc era reprezentată de patru întreprinderi: „Triunghi”, „Provodnik” și plante relativ mici „Bogatyr” și „Kauchuk”. În 1913 aveau 23.000 de angajați și produceau în principal încălțăminte.

Materiile prime și echipamentele erau străine, managementul tehnic era efectuat de străini. Puțini oameni știu că producția unui burete de toaletă a fost secretul fabricii Triangle în secolul al XIX-lea; Destul de ciudat, acest articol simplu a fost cel mai competitiv produs din cauciuc de pe piața mondială. După Revoluția din octombrie, industria cauciucului a fost o industrie destul de puternică. S-a luat un curs general către industrializare și, prin urmare, nevoia de produse componente din cauciuc a crescut brusc.

Dar producția de cauciuc a fost dependentă exclusiv de importul de cauciuc natural. Existau două soluții posibile la problemă. Prima este căutarea plantelor de cauciuc potrivite pentru reproducere în regiunile temperate. În URSS, N.I. Vavilov, în SUA inițiatorii acestor lucrări au fost T. Edison și G. Ford.

A doua opțiune este crearea cauciucului sintetic. Studiile chimice ale compoziției cauciucului au început cu experimentele lui M. Faraday în 1826. În 1879, A. Bouchard a observat transformarea izoprenului într-o masă cauciucoasă și în 1910 - I. L. Kondakov transformare similară a dimetilbutadienei. În 1909, Serghei Vasilievici Lebedev a arătat o substanță asemănătoare cauciucului, preparată din divinil, un gaz volatil incolor. Dar după multă muncă, a reușit să obțină doar 19 grame.

În Rusia, I. I. Ostromyslensky a lucrat în aceeași direcție, realizând experimente la uzina Bogatyr, în Germania - K. Garries, în Anglia - F. Matthews și E. Strakej. Astfel, știința a mers pe urmele naturii: mai întâi a fost necesar să se obțină un polimer de hidrocarburi diene, iar apoi să sintetizeze cauciucul din acestea.

În 1926, guvernul sovietic a anunțat o competiție mondială pentru producția de cauciuc artificial, mai mult, au fost propuse 3 condiţii: 1) materiile prime să fie ieftine; 2) calitatea nu este mai rea decât cea naturală; 3) termenul până la prezentarea rezultatelor dezvoltărilor este de 2 ani. În mai 1928, această competiție a fost câștigată de S. V. Lebedev. Ca materie primă, a folosit cartofi obișnuiți, din care a obținut alcool, și deja din alcool - divinil. Și la început, de la 1 litru de alcool, a primit 5 grame de divinil, iar doi ani mai târziu - 50 de grame, reducând astfel costurile de 10 ori.

Dar această descoperire necondiționată nu a rezolvat problema, deoarece, de exemplu, a fost nevoie de 500 kg de cartofi pentru a face unul. Apoi, oamenii de știință, după ce au îmbunătățit invenția lui S. V. Lebedev, au început să extragă divinil din gazele naturale. Și deja în 1929, guvernul a decis să construiască la Leningrad o fabrică pilot pentru producția de cauciuc sintetic din alcool folosind metoda Lebedev și încă două fabrici care trebuiau să testeze alte metode binecunoscute: B. V. Byzov și un grup de oameni de știință condus de A. L. Klebansky .

La 15 februarie 1931, ziarele din întreaga lume au relatat că primul lot mare de cauciuc artificial a fost produs în URSS. Nici Germania, nici Anglia nu erau pregătite la acea vreme să ofere propria lor soluție la această problemă industrială.

Interesant, T. Edison în interviul său a evaluat acest eveniment după cum urmează: „Veștile că sovieticii au obținut succes în producția de cauciuc sintetic din petrol este incredibilă. Acest lucru nu se poate face. Aș spune chiar mai multe: întregul raport este fals. Pe baza propriei mele experiențe și a experienței altora, nu se poate spune acum că producția de cauciuc sintetic va avea vreodată succes. Și totuși, deja în 1932, prima fabrică de cauciuc sintetic produsă în Yaroslavl.

Din 1951, a început producția de cauciuc din gaze petroliere și produse de rafinare a petrolului. Pentru o lungă perioadă de timp, cauciucul artificial, depășind cauciucul real în anumiți indicatori (interval de temperatură, rezistență, rezistență chimică), a fost inferior într-un singur lucru - în elasticitate (ceea ce este foarte important pentru, de exemplu, anvelopele de mașini și avioane), dar acest lucru problema a fost si rezolvata.

Astfel, atât darul natural - arborele hevea, cât și o serie de accidente, cât și munca îndelungată și minuțioasă a oamenilor de știință au făcut din cauciuc unul dintre cele mai necesare și versatile materiale solicitate în fiecare zi, într-o varietate de situații, într-o varietate de domenii de activitate umană.

), a cărui bază (de obicei 20-60% în greutate) sunt cauciucuri. Dr. componente ale compușilor de cauciuc - agenți de vulcanizare, acceleratori și activatori de vulcanizare (vezi Vulcanizare), umpluturi, agenți anti-îmbătrânire, plastifianți (dedurizatori). Compoziția amestecurilor poate include, de asemenea, regenerare (un produs de regenerare a cauciucului din plastic capabil de revulcanizare), întârzietori de arsuri, modificatori, coloranți, agenți de expandare, ignifuge, substanțe parfumate și alte ingrediente, al căror număr total poate ajunge la 20 sau mai mult. Alegerea cauciucului și compoziția amestecului de cauciuc este determinată de scop, condiții de funcționare și tehnologie. cerințe de produs, tehnologie de producție, economic. și alte considerații (vezi Cauciuc natural, Cauciucuri sintetice).

Tehnologia de producere a produselor din cauciuc include amestecarea cauciucului cu ingrediente în mixere sau pe role, fabricarea semifabricatelor (profile cu seringă, foi calandrate, țesături cauciucate, snururi etc.), tăierea și tăierea semifabricatelor, asamblarea semifabricatelor. pentru produse cu design sau configurație complexă folosind special echipamente de asamblare si vulcanizare a produselor in aparate de periodice. (prese, cazane, autoclave, modelatoare, vulcanizatoare etc.) sau acțiune continuă (tunel, tambur și alte vulcanizatoare). În același timp, se folosește plasticitatea ridicată a compușilor de cauciuc, datorită cărora li se dă forma viitorului produs, care este fixat ca urmare a vulcanizării. Modelarea utilizată pe scară largă în vulcanizate. turnare prin presare și injecție, în care turnarea și vulcanizarea produselor sunt combinate într-o singură operație. Utilizarea cauciucurilor și compozițiilor sub formă de pulbere și producerea de cauciucuri turnate prin metode de turnare lichidă din compoziții pe bază de cauciucuri lichide sunt promițătoare. La vulcanizarea amestecurilor care conțin 30-50% în greutate S pe bază de cauciuc se obțin ebonite.

Proprietăți. Cauciucul poate fi considerat ca un sistem coloidal reticulat, în care cauciucul este mediul de dispersie, iar materialele de umplutură sunt faza dispersată. Cea mai importantă proprietate a cauciucului este elasticitatea ridicată, adică capacitatea de a deforma mari reversibile într-o gamă largă de t-r (vezi Stare foarte elastică).

R Cauciucul combină proprietățile solidelor (elasticitate, stabilitatea formei), lichidelor (amorfe, deformabilitate mare cu compresie volumetrică scăzută) și gazelor (creșterea elasticității rețelelor de vulcanizare cu creșterea t-ry, natura entropiei a elasticității).

R Cauciucul este un material relativ moale, aproape incompresibil. Complexul proprietăților sale este determinat în primul rând de tipul de cauciuc (vezi Tabelul 1); cv-va se poate schimba semnificativse utilizează la combinarea cauciucurilor decomp. tipuri sau modificări ale acestora.

Modulul de elasticitate al cauciucului decomp. tipuri la deformații mici este de 1-10 MPa, care este cu 4-5 ordine de mărime mai mică decât pentru oțel; coeficient Pausson este aproape de 0,5. Proprietățile elastice ale cauciucului sunt neliniare și au o relaxare pronunțată. caracter: depinde de modul de încărcare, mărime, timp, viteză (sau frecvență), repetarea deformațiilor și t-ry. Deformarea întinderii reversibile a cauciucului poate ajunge la 500-1000%.

Inferior limita intervalului de temperatură a elasticității ridicate a cauciucului se datorează Ch. arr. t-roi de tranziție sticloasă a cauciucurilor, iar pentru cauciucurile de cristalizare depinde, de asemenea, de t-ry și rata de cristalizare. Top. limita de temperatură a funcționării cauciucului este asociată cu termică. rezistența cauciucurilor și chimicale încrucișate. legături formate în timpul vulcanizării. Cauciucurile neumplute pe bază de cauciucuri necristalizate au rezistență scăzută. Utilizarea materialelor de umplutură active (negru de fum foarte dispersat, SiO2 etc.) face posibilă creșterea caracteristicilor de rezistență ale cauciucului cu un ordin de mărime și atingerea nivelului de performanță a cauciucului din cauciucurile care se cristalizează. Duritatea cauciucului este determinată de conținutul de umpluturi și plastifianți din acesta, precum și de gradul de vulcanizare. Densitatea cauciucului este calculată ca media ponderată în volum a densităților componentelor individuale. În mod similar, m. aproximativ calculată (cu umplere volumetrică mai mică de 30%) termofize. caracteristicile cauciucului: coeficient termic prelungiri, ud. capacitate termică volumetrică, coeficient conductivitate termică. Ciclic. deformarea cauciucului este însoțită de histerezis elastic, ceea ce duce la o amortizare bună a acestora. sv. Cauciucurile se caracterizează și prin proprietăți de frecare ridicate, rezistență la uzură, rezistențărupere și oboseală, izolare termică și fonică. Sf. tu. Sunt diamagneți și dielectrici buni, deși ar putea. S-au obţinut cauciucuri conductoare şi magnetice.

R ezinurile absorb ușor apa și se umflă într-o măsură limitată în org. r-gardieni. Gradul de umflare este determinat de diferența dintre valorile p ale cauciucului și p-solventului (cu cât este mai mică, cu atât este mai mare această diferență) și gradul de reticulare (valoarea de umflare de echilibru este de obicei utilizată pentru a determina gradul de reticulare). Cauciuc cunoscut, caracterizat prin rezistență la ulei, benzo, apă, abur și căldură, rezistență la substanțe chimice. medii agresive, ozon, lumină, radiații ionizante. Când durează depozitarea și funcționarea cauciucului sunt supuse îmbătrânirii și oboselii, ceea ce duce la deteriorarea blănii lor. sv-in, scăderea puterii și distrugerea. Durata de viață a cauciucului, în funcție de condițiile de funcționare de la mai multe. zile la mai multe decenii.

Clasificare. Prin programare distingeți următoarele. principal grupe de cauciuc: de uz general, rezistente la căldură, rezistente la îngheț, rezistente la ulei și benzină, rezistente la substanțe chimice. medii agresive, dielectrice., conductoare electric, magnetice, rezistente la foc, rezistente la radiații, vid, frecare, alimente. si miere. destinație, pentru condiții tropicale. clima etc. (Tabelul 2); devine, de asemenea, poros, sau spongios (vezi. Cauciuc poros), cauciuc colorat și transparent.

Aplicație. Cauciucurile sunt utilizate pe scară largă în inginerie, p. x-ve, viata de zi cu zi, medicina, constructii, sport. Gama de produse din cauciuc include mai mult de 60 de mii de articole. Printre acestea: anvelope, benzi transportoare, curele de transmisie, manșoane, amortizoare, etanșări, etanșări, manșete, inele etc., produse din cablu, încălțăminte, covoare, tuburi, acoperiri și materiale de acoperire, țesături cauciucate, vol. 3, M. , 1977, p. 313-25; Koshelev F.F., Kornev A.E., Bukanov A.M., Tehnologia generală a cauciucului, ed. a IV-a, M., 1978; Dogadkin B. A., Dontsov A. A., Shershnev V. A., Chimia elastomerilor,a 2-a ed., M., 1981; Fedyukin D.L., Makhlis F.A., Proprietățile tehnice și tehnologice ale cauciucurilor, M., 1985; Utilizarea produselor tehnice din cauciuc în economia națională. Manual de referinţă, M., 1986; Zuev Yu. S., Degteva T. G., Durabilitatea elastomerilor în condiții de funcționare, M., 1986; Lepetov V. A., Yurtsev L. N., Calcule și proiectare de produse din cauciuc,Ed. a III-a, L., 1987. F.E. Cooperman.