Conhecimento universal: estrutura, desempenho e aplicações da borracha natural

 
A fonte da borracha natural
 
A borracha natural é um material altamente elástico extraído de plantas naturais e processado. Existem mais de duas mil espécies de plantas na natureza que contêm ingredientes de borracha. Mas a grande quantidade de goma, a grande produção, a boa qualidade e a fácil coleta devem primeiro empurrar a borracha brasileira. Assim, mais de 98% da produção mundial de borracha natural vem da goma brasileira.
 
 
 
Composição do látex natural
 
O látex natural é um líquido viscoso e branco-lácteo que parece leite e é uma dispersão lactosa de partículas de borracha em meios quase neutros. No ar, devido ao efeito do oxigênio e dos micróbios, a acidez láctica aumenta e pode coagular naturalmente em 2-12h. Para evitar a coagulação natural, é necessário adicionar uma certa quantidade de solução de amônia como conservante.
 
Tabela 1 Principais ingredientes do látex natural
 
 
 
A partir dos dados da Tabela 1, o látex, além de hidrocarbonetos de borracha e água, tem cerca de 10% de resíduos de borracha, essas substâncias têm um efeito muito importante sobre as propriedades do látex e do solo de borracha sólida.
 
 
 
A estrutura da borracha natural
 
 
 
Pesquisas científicas modernas provam que a borracha natural comum tem pelo menos mais de 97% da estrutura de adição 1,4 de isopentadieno que contém uma pequena quantidade de isopentadieno 3,4), a sua fórmula molecular é:
 
A borracha natural, como outros compostos poliméricos, é multidispersa, ou seja, a cadeia molecular é longa ou curta e o peso molecular é grande ou pequeno. Seu peso molecular médio é de cerca de 700.000, o equivalente a um grau médio de polimerização de cerca de 10.000. A faixa de distribuição de peso molecular é mais ampla, de acordo com fontes da literatura estrangeira, a grande maioria do peso molecular é de 30.000 a 10 milhões, o índice de distribuição de peso molecular H é de 2,8 a 10. A curva de distribuição de peso molecular da borracha natural é mostrada na Figura 1.
 
 
 
 
 
Propriedades da Borracha Natural
 
(1) Propriedades químicas
 
A borracha natural é uma borracha insaturada e cada cadeia contém um botão duplo, capaz de realizar uma reação de adição. Além disso, devido ao efeito da substituição de ligações duplas e metilo, os átomos de hidrogênio em a-submetilo perto da ligação dupla tornam-se ativos e propensos a reações de substituição. Devido às características estruturais acima mencionadas da borracha natural, é fácil realizar uma reação de sulfuração (reação estruturada) com o sulfurador, oxidação e fissão com oxigênio e ozônio, cloração e bromação com halógeno, reação de ciclação sob a ação do catalisador e do ácido, etc.
 
 
Mas como a borracha natural é um composto polimérico, ele tem as propriedades de reação de compostos orgânicos enênicos, como a velocidade de reação lenta, a reação é incompleta e desigual, ao mesmo tempo que tem vários fenômenos de coexistência de reações químicas, como a reação de oxidação e a reação estruturada.
 
 
Entre os vários tipos de reações químicas da borracha natural, as mais importantes são a reação de oxidação e a reação estruturada. O primeiro é a base teórica do processamento de plástico de cola crua, também é a causa do envelhecimento da borracha; Este último é a base teórica da cola crua para o processamento de sulfuração para a produção de cola sulfurada. As reações de cloração, ciclação e hidrogenação da borracha natural podem ser aplicadas à modificação da borracha natural.
 
 
(2) Boas propriedades mecânicas e físicas integradas
 
A borracha natural tem uma boa elasticidade a temperaturas normais. Isto é devido à cadeia molecular de borracha natural é amorfo a temperatura normal, a cadeia molecular é flexível. A densidade é de 0,913g / cm2, seu módulo elástico é de 2 a 4MPa, cerca de um trinta milésimo do aço, e a taxa de alongamento é de 300 vezes o aço, até 1000% no máximo. Em 0100° ℃, a taxa de retorno da borracha natural pode atingir mais de 50% ~ 85%.
 
 
A estrutura da molécula de borracha natural é boa, a cristalização pode ocorrer sob a força externa, como borracha cristalina, com força auto-complementar. A propriedade de estiramento do sulfeto de goma pura é apenas segunda à borracha de poliuretano, pode atingir 17 ~ 25MPa, após o reforço do preto de carvão pode atingir 25 ~ 35MPa, 300% de tensão estiral fixa pode atingir 6 ~ 10MPa, 500% de tensão estiral fixa é superior a 12MPa, a resistência ao rasgo pode atingir 95kN / m, a alta temperatura (93 ° C) a perda de força é de cerca de 35%.
 
 
 
Aplicação da Borracha Natural
 
      Como a borracha natural tem uma série de propriedades físicas e químicas acima mencionadas, especialmente suas excelentes propriedades de elasticidade, isolamento, isolamento e plasticidade, e, após o tratamento adequado, também tem propriedades valiosas de resistência ao óleo, ácido, álcali, calor, frio, pressão e desgaste, por isso, tem um uso amplo.
 
   
 
      A borracha natural é usada principalmente em pneus, fitas, tubos de cola, fios e cabos e na maioria dos produtos de borracha, e é a borracha mais amplamente usada. Sapatos de chuva, sacos de água quente, cintos soltos usados ​​na vida diária; Luvas de cirurgião, vasos sanguíneos, preservativos usados ​​na indústria da saúde; vários pneus usados ​​no transporte; Cintas transportadoras, cintas de transporte, luvas resistentes a ácidos e álcalis usadas na indústria; Tubos de drenagem e sacos de amônia usados na agricultura; Balões para medição meteorológica.    
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