ИСКУССТВЕННЫЙ КАУЧУК

НАТУРАЛЬНЫЙ КАУЧУК

Сли взять каплю разбавленного водой латекса гевеи и посмотреть на неё в сильный микроскоп, то можно увидеть, что в воде взвешено множество мельчайших частиц каучука — глобул (рис. 3). Они имеют шаро­образную или грушеобразную форму.

Размеры глобул не одинаковы. В обычный, достаточно сильный микроскоп, увеличивающий до 2000 раз, мы ви­дим только десятую часть всех глобул. Их средний диа­метр равен 1,5 микрона (микрон — это тысячная доля миллиметра). Остальные девять десятых частей глобул латекса имеют диаметр в среднем не больше 0,5 микрона и не видны в обычный микроскоп. Их можно наблюдать только с помощью ультрамикроскопа [15]).

Все частицы каучука в латексе находятся в оживлён­ном движении. Причиной движения глобул являются удары о них молекул воды, которые сами находятся в беспрестанном тепловом движении[16]).

Как ни малы глобулы каучука, взвешенные в латексе и видимые в обычные микроскопы, учёным всё же удалось с. помощью остроумных и тонких приборов разрезать от­дельные глобулы и изучить их строение. Глобулы ока­зались сложными образованиями. Внутри глобулы в обо­лочке из твёрдого каучука заключён полужидкий каучук,

А наружный слой глобулы — оболочка из белков и неко­торых других веществ.

Количество глобул в латексе огромно. В одном грамме 35-процентного латекса гевеи находится больше 600 мил­лиардов глобул!

Несмотря на малый размер, глобулы каучука в латексе всё же огромны по сравнению с молекулами. Поперечник молекул-гигантов белка измеряется миллионными долями

И А. П. Крючков
миллиметра, тогда как диаметр каучуковых шариков, взвешенных в латексе, составляет, как мы ранее говори­ли, тысячные доли миллиметра, т. е. они примерно в ты­сячу раз крупнее. Если же сравнивать глобулы каучука с молекулами обычных размеров, например с молекулами воды, то глобулы окажутся больше в десятки тысяч раз.

Каучуковый латекс похож на обыкновенное молоко, только молоко представляет собою массу мельчайших жидких капелек жира, взвешенных в воде (эмульсию), а латекс — взвешенные в воде частицы каучука (диспер­сию). В латексе бразильской гевеи содержится около 35 процентов каучука, остальное — вода и различные при­меси. В сливках жира значительно меньше.

Макая в латекс различные формы, а затем высушивая получающиеся на их поверхности плёнки и вулканизуя их, можно получать различные изделия — медицинские перчатки, резиновые шары и т. д. Латексом можно также пропитывать и склеивать различные материалы. Поэтому латекс применяется для производства микропористого эбонита (твёрдой резины), прорезиненного асбестового картона, искусственной кожи, прокладочных материа­лов и т. д.

Основная масса латекса перерабатывается, однако, в твёрдый каучук. Эта переработка основана на одном очень интересном свойстве латекса — на способности его коагулировать, то-есть «свёртываться».

Чистый латекс в чистом стеклянном сосуде может дли­тельное время оставаться без изменений. При этом на­блюдается лишь всплывание наверх некоторой части гло­бул (то же самое происходит и при стоянии молока: капельки жира собираются в верхнем слое и образуются сливки). Но если к латексу прибавить даже небольшое количество какой-нибудь кислоты, например уксусной, то он быстро «свёртывается»: сначала отдельные глобулы объединяются и в латексе появляются отдельные сгустки, а затем выпадают крупные хлопья каучука. Этот процесс и называется коагуляцией. Он очень похож на ство­раживание молока: после отделения каучука остаётся жидкость, подобно тому как после отделения творога остаётся сыворотка.

Почему же объединяются между собою частицы каучука при коагуляции?

Каждая глобула в латексе несёт определённый заряд отрицательного электричества. Благодаря тому, что все частицы заряжены одинаково, они не могут соеди­ниться друг с другом (одноимённые заряды отталки­ваются).

Чтобы заставить соединиться частицы каучука, их нужно нейтрализовать, то-есть лишить электриче­ских зарядов. Это и происходит, когда к латексу добав­ляется какая-нибудь кислота. Молекулы кислот в водных растворах распадаются на заряженные частички — ионы: положительно заряженные ионы водорода и от­рицательно заряженные частицы кислотных остатков (состав их различен для разных кислот). Ионы водорода притягиваются глобулами и нейтрализуют их заряд. Гло­булы, лишённые зарядов, легко соединяются друг с другом.

Такова сущность коагуляции — процесса, имеющего большое значение в производстве натурального и, как мы увидим дальше, искусственного каучука.

Выпавший из латекса каучук отделяется от жидкости, промывается, сушится и в виде прессованных кип посту­пает на резиновые заводы.

Натуральный каучук относится к природным кол­лоидам [17]).

Натуральный каучук обладает целым рядом ценных свойств. Чистый каучук легче воды и поэтому может в ней плавать. Каучук нерастворим в воде, но растворяется в бензине, бензоле, эфире и других летучих жидкостях. Эти растворы широко используются в резиновом произ­водстве в качестве клеёв: после испарения растворителя каучук образует прочные плёнки.

Каучук не проводит электрического тока, что весьма важно при изготовлении изоляции электрических про­водов.

Каучук — гибкий и способный растягиваться ма­териал. Кроме того, каучук не пропускает газов. Эти свойства позволяют использовать его для приготовле­ния различных баллонов, камер, защитных газовых ма­сок, всевозможных шлангов и тому подобных изделий, предназначенных для работы с газами, часто под значи­тельным давлением.

Каучук совершенно не пропускает воды и является ценным материалом для производства изделий, от кото­рых требуется водонепроницаемость (плащей, накидок).

Каучук очень гибок и прочен: каучуковую пластинку можно сотни тысяч раз сгибать и разгибать или перекру­чивать— она не разрушится.

Каучук очень хорошо противостоит истиранию. Об этом можно судить хотя бы по сроку службы каучуковых подошз: они носятся гораздо дольше, чем кожаные. Боль­шая прочность и растяжимость каучука делают ею не­заменимым материалом для изготовления различных водостойких изделий — перчаток, галош и др.

Важнейшим свойством каучука является его эластич­ность, то-есть способность быстро восстанавливать преж­нюю форму после того, как прекратилось действие силы, вызвавшей изменение этой формы. Возьмите полоску каучука и растяните её, а затем отпустите. Пластинка быстро сократится почти до прежних размеров.

Такой эластичностью, какую имеет натуральный каучук, не обладает ни один из известных в настоящее время материалов. Даже лучшие образцы пластических масс, искусственного волокна и других природных или искусственных продуктов не могут так растягиваться и сокращаться, как каучук.

Вулканизованный каучук — резина — ещё прочнее и эластичнее, чем сырой каучук. Специальные сорта резины по прочности на истирание могут превосходить сталь. Резиновый шнур сечением в 1 квадратный сантиметр в отдельных случаях может выдержать груз до 350 кило­граммов! Резина может растягиваться в десять раз, а за­тем быстро сокращаться почти до первоначальной длины.

Каучук удивителен и ценен тем, что в нём очень удачно сочетаются важные технические свойства. В самом деле, если мы возьмём дерево или железо, камень или пласт­массу, сталь или любой другой материал, мы не найдём в них сочетания свойств, присущих каучуку. Вот почему во всех изделиях, где применяется каучук, будь то авто­мобильная или авиационная шина, аэростат, эластичные прокладки, галоши или водолазный костюм, каучук незаменим.