Каучук мовою індіанців тупи-гуарани означає «сльози дерева». Каучукові кулі із сирої гуми знайдені серед руїн цивілізацій інків і майя в Центральній і Південній Америці, вік цих куль не менше 900 років. Перше знайомство європейців з натуральним каучуком відбулося п'ять століть назад. Власне, історія каучуку почалася, як не дивно, з дитячого м'ячика і шкільної гумки. Iсторiя вiдкриття
Iсторія вiдкриття. У 1770 році британський хімік Джозеф Прістлі (Joseph Priestley) вперше знайшов йому застосування: він виявив, що каучук може стирати те, що написано графітовим олівцем. Тоді такі шматки каучуку називали гумміеластіком («смолою еластичною»). У 1791 році англійський фабрикант Самуель Пел (Samuel Peal) запатентував спосіб зробити одяг водонепроникної за допомогою обробки її розчином каучуку в скипидарі. У Франції до 1820 р. навчилися виготовляти підтяжки і підв'язки з каучукових ниток, сплетених із тканиною.
У 1834 році німецький хімік Фрідріх Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) і американський хімік Натаніель Хейвард (Nathaniel Hayward) виявили, що додавання сірки до каучуку зменшує або навіть зовсім усуває липкість виробів з каучуку. Через деякий час він винайшов новий матеріал - гуму. Цей процес був названий вулканізацією. Відкриття гуми призвело до широкого її застосування: до 1919 року було запропоновано вже більше 40 000 різних виробів з гуми. Iсторiя вiдкриття
Відкриття каучуку, як і багатьох інших корисних речей, приписують всюдисущому Колумбу. Потрапивши в Америку, він побачив індіанців, які грали у м'яча з невідомої чорної маси. М’яч стрибав набагато краще за шкіряні європейські м'ячі. Він був зроблений із соку дерева, яке росте зараз в країнах із тропічним кліматом - в Індонезії, Індії, Бразилії, на Цейлоні. Найбільш поширена бразильська гевея, її висота - 30 метрів, в обхваті - 3,5 метри. При надрізі її кори виступає білий молочний сік, латекс. Сік гевеї індіанці і назвали "каучу" - це означало "сльози дерева". Підсушений на сонці сік ставав тягучим і трохи липким. Індіанці використовували його і для побутових потреб - робили з нього пляшки, приклеювали до тіла прикраси з пташиного пір'я, і так далі.
Вдруге каучук відкрив французький мандрівник Кондамін. У 1738 році він представив у Парижі зразки речовини, яку назвав гумою (латиною резина - гума - означає "смола"), але привезені зразки висохли і затверділи. У такому вигляді каучук можна було використовувати виключно для однієї справи - стирання олівцевих записів. Так з'явився перший ластик.
Полімеризацію ізопрену можна схематично зобразити таким рівнянням: Молекули природного каучуку теж мають лінійну структуру і також звивисті. Молекулярна маса природного каучуку досягає 170 000 в. о., а число елементарних ланок в молекулі — до 2500. Продукт вулканізації композицій на основі каучуку називається гумою.
Вулканізація каучуку Сирий каучук має низьку міцність і дуже липкий, особливо при нагріванні, а на морозі стає твердим і ламким. Тому для виготовлення різних виробів у сирому вигляді каучук непридатний. Свої цінні властивості каучук набуває при вулканізації, тобто при нагріванні з сіркою.
Синтетичні каучуки Першим синтетичним каучуком, що мали промислове значення, був полібутадіеновий (дивініловий) каучук, що вироблявся синтезом за методом С. В. Лебедєва (аніонна полімеризація рідкого бутадієну в присутності натрію), однак через невисокі механічні якості знайшов обмежене застосування.
Каучуки з гетеро атомами в якості заступників або мають їх у своєму складі часто характеризуються високою стійкістю до дії розчинників, палив і мастил, стійкістю до дії сонячного світла, але мають гірші механічні властивості. В обмеженому масштабі виробляються і використовуються тіокол - полісульфідні каучуки, одержувані поліконденсацією дигалогеналканів (1,2-дихлоретану, 1,2-діхлорпропана) і полісульфідів лужних металів.
Гума продукт вулканізації композицій на основі каучуку; матеріал, необхідний для виробництва різноманітних виробів - від автомобільних шин до хірургічних рукавичок. Головна перевага гуми - її еластичність. Вона може розтягуватися й гнутися, а потім приймати початкову форму. Гума може бути як і м’яка, так і тверда.
Компоненти гуми. Найважливішим компонентом гуми є натуральний або синтетичний каучук, від якого залежать основні властивості гумового матеріалу. Для поліпшення властивостей гуми до її складу крімкаучуку додають: вулканізатори, зміцнювачі, пластифікатори, барвники, стабілізатори та інші компоненти.
Вулканізатори (сірка, селен, іноді пероксиди) додаються в кількістю 1-5 %. Внаслідок певних хімічних реакцій вулканізатора з каучуком утворюється високоеластична гума. Якщо масову частку сірки в сирій гумі довести до 30 і більше %, то утворюється твердий нееластичний матеріал ебоніт, який використовують як ізолятор в електротехніці. Вулканізацію можна активізувати оксидами магнію, свинцю, цинку та ін.
Зміцнювачі — дрібнодисперсні порошки сажі, оксиду кремнію або оксиду цинку — додають для підвищення міцності, твердості і стійкості гумових виробів. Для відповідних гумових виробів (шини, шланги високого тиску, привідні паси та ін.) використовують волоконні зміцнювачі із синтетичних волокон або металевого дроту, покритого латунню, щоб підвищити зчеплення дроту з полімером.
Сукупність технічних властивостей гумових матеріалів дає змогу застосовувати їх для амортизації та демпфірування, хімічного захисту деталей машин, трубопроводів, шлангів, ущільнення і герметизації в умовах повітряних і рідких середовищ, для покришок і камер коліс літаків та автотранспорту тощо. Номенклатура гумових виробів налічує понад 40000 найменувань.
Використання гуми1. Використання гуми – це покришки, шини, гумове взуття, м'ячі, прогумовані тканини, гумові килимки і так даліЯкщо в каучуку 10-15% сірки – це гума.2. Використання ебоніта – твердого, стійкого до розчинників матеріалу, що володіє ізоляцiйними властивостями, – це багаточисельні деталі для радіотехніки і електроніки. Якщо в каучуку 25-40% сірки - це ебоніт