Põhiline erinevus loodusliku kautšuki ja vulkaniseeritud kummi vahel on see, et looduslik kautšuk on termoplastne, samas kui vulkaniseeritud kumm on termoreaktiivne.
Looduslik kautšuk on kummimaterjal, mida saame kummipuudelt lateksina. Toorlateksit ei kasutata nii palju, kuna sellel on vähem soovitavaid omadusi. Selle omaduste parandamiseks võime kummi vulkaniseerida väävli või mõne muu sobiva meetodiga. Seejärel nimetame seda "vulkaniseeritud kummiks".
Mis on looduslik kautšuk?
Looduslik kautšuk on kummipuude lateks, mis sisaldab polümeeride segu. Toorlateks on kleepuv ja piimjas kolloid, mis pärineb kummipuude koorele tehtud sisselõigetest. Nendest koore sisselõigetest pärineva vedeliku kogunemist nimetame koputamiseks.
Loodusliku kautšuki lateksil on cis-1, 4-polüisopreenpolümeer. Selle polümeeri molekulmass on vahemikus 100 000 kuni 1 000 000 d altonit. Tavaliselt moodustab 5% kummilateksi kuivmassist muud orgaanilised ja anorgaanilised materjalid; orgaaniliste materjalide hulka võivad kuuluda valgud, rasvhapped, vaigud jne, samas kui anorgaanilised materjalid hõlmavad sooli. Mõned teised looduslikud kummiallikad sisaldavad aga trans-1,4-polüisopreeni, mis on cis-1,4-polüisopreeni struktuurne isomeer.
Joonis 01: Puudutamine
Oma omaduste järgi on looduslik kautšuk elastomeer ja termoplastne materjal. Lisaks on kummil ainulaadsed keemilised ja füüsikalised omadused. Mõned neist omadustest on järgmised:
Kummi omadused
- Hüperplastiline olemus
- Tüvekristallisatsioon
- Vulkaniseerumisele vastuvõtlik
- Osooni pragunemise suhtes tundlik
- Lahustub tärpentiinis ja naftas
- Ammoniaak võib takistada kummi hüübimist
- Hakkab sulama 180 °C juures
Lisaks on kõvenemata kumm kasulik tsemendi, isolatsiooni, hõõrdelindi jms jaoks. Kuna looduslikul kummil pole palju soovitavaid omadusi, on sellel vähem rakendusi kui vulkaniseeritud kummil.
Mis on vulkaniseeritud kumm?
Vulkaniseeritud kumm on materjal, mis moodustub pärast loodusliku kautšuki vulkaniseerimist. Vulkaniseerimine toimub loodusliku kautšuki omaduste parandamiseks; seega on sellel soovitavamad omadused (nagu ka palju rakendusi). Vulkaniseerimine on polümeerahelate vaheliste ristsidemete moodustamise protsess. Seega kõveneb see protsess kummimaterjali.
Joonis 02: Töötaja asetab rehvi vormi enne vulkaniseerimist
Traditsiooniliselt nimetame loodusliku kautšuki töötlemist väävliga vulkaniseerimiseks. Praegu on selleks erinevaid meetodeid. Vulkaniseerimist võib öelda kui elastomeeride kõvenemise protsessi. Selle põhjuseks on asjaolu, et kõvenemine viitab materjalide kõvenemisele ristsidemete moodustumise teel. Seega on protsess abiks jäikuse ja vastupidavuse suurendamisel. Üldiselt on vulkaniseerimine pöördumatu.
Erinevate vulkaniseerimismeetodite puhul kasutatavad kemikaalid on järgmised:
- Väävel
- Peroksiid
- Metalloksiidid
- Atsetoksüsilaan
- Uretaanist ristsildajad
Kuigi väävli kasutamine on kõige levinum meetod, on see aeglane protsess ja nõuab suures koguses väävlit. Lisaks nõuab see kõrget temperatuuri ja pikka kuumutamist. Peamised tegurid, mida peame vulkaniseerimisel arvesse võtma, on aeg, mis kulus enne selle algust (kõrbemisaeg), vulkaniseerimise kiirus ja vulkaniseerimise ulatus.
Mis vahe on looduslikul kautšukil ja vulkaniseeritud kummil?
Looduslik kautšuk on kummipuu lateks, mis sisaldab polümeeride segu, samas kui vulkaniseeritud kumm on materjal, mis moodustub pärast loodusliku kautšuki vulkaniseerimist. Peamine erinevus loodusliku kautšuki ja vulkaniseeritud kummi vahel on nende mehaanilistes omadustes. See on; looduslik kautšuk on termoplastne, vulkaniseeritud kumm aga termoreaktiivne. Lisaks esineb looduslik kautšuk piimja kolloidina ja seda toodab kummipuu lateksina koores. Vulkaniseeritud kumm on karastatud materjal, mis sisaldab ristsidemeid polümeeri ahelate vahel ja mida toodetakse vulkaniseerimise teel. Seetõttu on see veel üks erinevus loodusliku ja vulkaniseeritud kummi vahel.
Allpool olev teabegraafik loodusliku kautšuki ja vulkaniseeritud kummi erinevuste kohta näitab rohkem võrdlusi kõrvuti.
Kokkuvõte – looduslik kautšuk vs vulkaniseeritud kautšuk
Looduslik kautšuk on looduslikult esinev materjal, samas kui vulkaniseeritud kumm on materjal, mis tekib pärast loodusliku kautšuki vulkaniseerimist. Peamine erinevus loodusliku kautšuki ja vulkaniseeritud kummi vahel on see, et looduslik kautšuk on termoplastne, samas kui vulkaniseeritud kumm on termoreaktiivne.
