これらのメモでは、さまざまな種類のゴム、ゴムのさまざまな用途、天然ゴム、合成ゴム、ゴムの加硫、天然ゴムと合成ゴムの違いについて説明します。
ゴムはエラストマー (弾性ポリマー) 材料であり、さまざまな形があります。熱帯植物から天然ゴムの形で供給されることもあれば、石油や天然ガスから合成ゴムの形で供給されることもあります。
ゴムは柔軟性と耐久性に優れているため、さまざまな用途に使用されます。ゴムは、自動車や自転車などの乗り物に使用されるタイヤの製造に使用される主な材料です。
自動車産業のタイヤに加えて、ゴムは、取り付け具、ガスケット、ベルト、ホースなどの機械部品や、靴、衣類、家具、おもちゃなどの消費財の製造にも使用されます。
エラストマーは弾性ポリマーの略で、ゴムの主な化学成分です。エラストマーは長い鎖状の分子で、長距離まで伸びて元の形状に戻ることができます。
私たちは日常生活の中でゴムに囲まれています。私たちは手袋、バンド、ブーツ、さらには消しゴムにもゴムを使用しています。ゴムは、伸ばしたりねじったりしても元の形状に戻ることができるため、非常に人気のある原材料です。このため、エラストマーとして分類されます。ゴムは、天然または人工的に入手できる弾性素材です。
ゴムには、天然ゴムと合成ゴムの 2 つの形式があります。
天然ゴム
植物はポリマーに分類される天然ゴムを生成します。
ポリマーは、同じ種類の多数の小さな分子から構成される化学物質です。一部のポリマーは自然界に存在しますが、その他のポリマーは研究室や工場で製造されます。
天然ゴムは、特にパラゴムノキ種とフィカス種の木のラテックス樹液から製造される柔軟な素材です。
天然ゴムはエラストマーまたは弾性炭化水素ポリマーです。天然ゴムは、加硫ゴムと並んで、さまざまなゴム製品の製造に使用されるゴムの一種です。インディアン ラバー、ガム エラスティック、カウチュークはすべて天然ゴムの名前です。
天然ゴムの化学式は、そのモノマーである 2-メチル-1,3-ブタジエン (イソプレン) に由来します。式は CH2=C(CH3)-CH=CH2 です。
天然ゴムの重合反応は
nCH2=C(CH3)-CH=CH2 → -[CH2-C(CH3)=CH-CH2]n–.
合成ゴム
合成ゴムは 1961 年にはバナジウムを触媒として製造されていました。得られたポリマーはケーブルやワイヤーに使用できます。ゴムの靭性と弾力性は、特に電化製品に役立ちました。
合成ゴムは、1970 年代以来、O リングやブレーキ用途にも広く使用されています。
合成ゴムは、ポリエンモノマーのポリマーを添加して製造され、その後、追加のポリマーを使用して積層されます。
天然ゴムの代わりに、安価で耐久性の高い合成ゴムを使用できます。合成ゴムの例には、ブナゴム、ブチルゴム、ネオプレンなどがあります。
合成ゴムは、製造が容易であるため、天然ゴムと比較して好まれる場合があります。これらは、タイヤだけでなく、エレベーターのベルト、ホース、チューブ、耐震ベアリングなどの他の物体にも使用されています。また、消費財産業でも履物、スポーツ用品、消しゴムなどを製造するために使用されています。ポリイソプレンと呼ばれる別の種類の合成ゴムは、天然ゴムと同じ特性を持っています。
天然ゴムと合成ゴムの違い
ゴムの加硫
加硫は、硫黄、促進剤、活性剤を使用してゴムを摂氏 140 ～ 160 度で加熱する化学プロセスです。長いゴム分子間の架橋により、弾力性、弾力性、粘度、引張強度、耐候性、硬度が向上します。
ゴムを加硫するには 2 つの方法があります
圧力下での加硫
これはゴムを加硫する最も一般的なプロセスです。ゴムを硫黄で加熱し、150℃で圧力を加えます。このプロセスでは、強度や磨耗に対する回復力を高めるための充填剤や、補強材として機能するカーボン ブラックなど、他の化学薬品や薬剤も使用されます。
無制限の加硫
自由加硫とも呼ばれる無制限加硫は、ゴムに熱い蒸気を通すことによってゴムを加硫するプロセスを指します。この加硫方法は完了までに約 8 時間かかります。ただし、プロセスをスピードアップするために化学活性剤を追加できます。
結論
天然ゴムと合成ゴムはいずれも耐引裂性、低温柔軟性、引張強度に優れています。天然ゴムは、合成ゴムと比較して優れた引張強度、耐引裂性、臭いが少ないなど、合成ゴムに比べていくつかの利点があります。
しかし、さまざまな合成ゴムにも特定の用途が見出されます。化学物質、流体、オゾン、電気、その他の種類の耐性はすべて合成ゴムに見られます。合成ゴムは、高い耐熱性、耐低温性、より優れた熱老化特性も備えています。
天然ゴムか合成ゴムかを決める際に考慮すべきもう 1 つの要素は、天然ゴムには天然タンパク質が含まれており、人間の皮膚に長時間接触するとアレルギー反応を引き起こす可能性があることです。天然ゴムと合成ゴムには違いがあるにもかかわらず、メーカーは自社の用途において低コストと優れた性能を求めています。
