천연 고무는 신축성이 있고 수축성이 높은 폴리머입니다. 그것은 자연에서 발견되며 인위적으로 합성 될 수 있습니다. 인간은 초기부터 고무를 사용해 왔습니다. 그러나 19 세기에는 여러 목적으로 중요한 산업 원료가되었습니다.
불순물이 포함되어 있으며 환경 조건 및 탄화수소에 반응합니다. 가황 과정은 천연 고무의 물리적 특성을 증가시킵니다. 가황 고무의 높은 인장 강도는 붓기와 마모에 더 강하게 만들고 넓은 온도 범위에 비해 탄성을 증가시킵니다.
고무의 탄력성은 체인이 분리되어 풀려 난 후 체인의 다시 합류했기 때문입니다. 천연 고무는 불순물을 가지고 있으며 환경 조건과 탄화수소에 취약합니다.
폴리머
고 분자 질량, 보통 103U와 107U 사이의 분자를 중합체라고합니다. 이들은 큰 중합체 단위를 형성하기 위해 결합 된 작은 단위로 만들어졌습니다. 이 반복 단위는 종종 단량체라고하며 공유 결합에 의해 함께 연결됩니다. 폴리머는 또한 거대 분자라고도합니다. 폴리 테렌, 나일론 66, 바이 켈 라이트, 고무 및 기타 물질은 폴리머의 예입니다.
폴리머의 유형
폴리머는 구조에 따라 세 가지 범주로 나뉩니다. 세 가지 유형의 중합체는 선형 사슬 폴리머, 분지 사슬 폴리머 및 가교 중합체입니다.
선형 체인 중합체 :
단량체 유닛은 함께 결합 되어이 배열에서 직선 체인을 형성합니다. 이 더 긴 체인은 다른 하나 위에 쌓여 있고 좁은 공간으로 묶여 있습니다. 고밀도, 인장 강도, 용융 및 끓는점은 소형 포장에서 발생합니다. 밀도가 높은 폴리에 테는 이런 종류의 예입니다.
분지 쇄 폴리머 :
이 유형의 중합체에서 단량체 단위는 긴 사슬을 형성하기 위해 결합됩니다. 긴 체인은 또한 주요 긴 체인의 측면에 존재하는 다양한 길이의 다른 체인에 부착되어 있습니다. 이들 중합체는 분지의 결과로 느슨하게 포장된다. 느슨하게 포장 된 가지는 낮은 용융 및 비등점, 밀도가 낮고 인장 강도가 낮습니다. Polyethene은 이러한 유형의 예입니다.
가교 중합체 :
가교 된 중합체는 중합체 분자가 공유 결합에 의해 연결되는 거대 분자이다. 네트워크 폴리머로도 알려진 이들 폴리머의 단량체 유닛은 3 차원 네트워크를 생성하기 위해 함께 결합된다.
고무 변이체
고무는 다음에서 시작된 위치에 따라 두 가지 유형으로 분류 할 수 있습니다.
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합성 고무 및
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천연 고무
합성 고무는 인위적으로 생성 된 폴리머입니다. 다른 석유 화학 물질은 규제 조건 하에서 그것을 생산하는 데 사용됩니다. 석유 화학을 사용하여 다양한 형태의 합성 고무가 생산되었습니다.
합성 고무의 기본 단량체 장치는 2- 클로로 -1,3- 부타디엔 또는 1,3- 부타디엔 일 수 있지만, 네오프렌은 클로로프렌 단량체 유닛으로 구성된 합성 고무입니다. 결과적으로, 모든 합성 고무에는 별개의 단량체 유닛이 존재합니다.
천연 고무는 열대 및 아열대 나무의 껍질에서 추출한 유기 성분 이소프렌으로 구성된 중합체입니다. 라텍스는 고무, 단백질, 지방산, 수지 및 물의 밀키 콜로이드 에멀젼입니다. 라텍스는 나무에서 파생 된 hevea brasiliensis.
가교 중합체로서의 천연 고무
가교 링크는 2 개의 중합체 사슬을 연결하는 링크입니다. 이온 성 또는 공유 결합은 이들 가교를 형성하는데 사용될 수있다. 이들 가교는 중합 과정에서 또는 후에 형성 될 수있다. 가교 된 중합체는 중합체 분자를 연결하는 공유 결합을 갖는 거대 분자이다. 중합체 사슬 사이의 가교가 정상 분자간 인력보다 강하기 때문에 가교는 안정적이고 강한 중합체 물질을 생성한다. 합성 중합체 및 자연적으로 발생하는 중합체는 둘 다 가교 중합체를 함유한다.
천연 고무의 구조
Isoprene은 천연 고무에서 발견되는 단량체 유닛입니다. 2- 메틸 -1,3- 부타디엔은 이소프렌의 화학적 이름이며, 이는 무색, 가연성 액체입니다. 두 개의 이중 결합이 있습니다. 결과적으로, 그것은 불포화 된 탄화수소입니다.
천연 고무는 중합체이며, 이는 반복되는 서브 유닛 또는 단량체가있는 길고 체인 같은 분자입니다. 천연 고무의 화학 이름은 폴리 이소프렌입니다. 이소프렌은 단량체 (“일회성”)가 만들어진 단량체입니다.
천연 고무는 선형 구조 (2- 메틸 1-1,3- 부타디엔)를 갖는 1,4 이소프렌 폴리머입니다. 이소프렌에서 탄소 1과 탄소 2, 탄소 3 및 탄소 4 사이의 원래 이중 결합은 천연 고무에서 탄소 2와 탄소 3 사이에서 이동된다. 한 단위의 탄소 1은 다른 장치의 탄소 4 등에 부착되어 있습니다. 고무의 모든 이중 결합은 CI이기 때문에 1,4 폴리 이소프렌이라고합니다. 시스-폴리 이소프렌 분자는 코일로 구성되며 약한 반 데르 발스 상호 작용과 가장 낮은 분자간 힘에 의해 함께 연결된 많은 사슬로 구성됩니다. 결과적으로 탄력있는 특성을 가지고 있으며 봄처럼 늘릴 수 있습니다.
천연 고무의 사용
천연 고무는 높은 감소를 겪고 열 단열이 필요한 응용 분야에서 사용됩니다. 천연 고무는 강도와 압축성으로 인해 반 진동 마운트, 매트리스, 스프링, 신발의 영혼 및 결합 재료와 같은 기술 응용 분야에서 사용됩니다. 그러나 강도와 내열로 인해 경주 용 자동차, 버스 및 항공기의 고유 타이어에 대부분의 천연 고무가 사용됩니다. 파이프, 자동차 부품, 폼 및 배터리 박스는 천연 고무를 사용합니다.
결론
천연 고무는 엘라스토머 중합체의 한 유형으로, 스트레칭하더라도 원래 모양으로 돌아갈 수 있음을 시사합니다. 고온에서는 천연 고무가 부드러워지고 저온에서는 부서지기 쉽습니다. 가황은 고무의 물리적 특성을 향상시키기 위해 사용됩니다. 완성 된 고무는 더 높은 지구력, 즉 붓기와 마모에 취약한 소량의 지구력을 가지고 있으며 더 넓은 온도 범위에서 더 탄력적입니다.
