Gummi og gummimaterialer: gummi, ebonitt, guttaperka, balata

Gummi Dette er det generiske navnet som koagulasjonsproduktet av melkesaften som skilles ut av visse tropiske planter selges under. Disse plantene inkluderer den brasilianske heveaen (Hevea brasiliensis) og dens beslektede arter. Omtrent 9/10 av verdens gummiproduksjon kommer fra både vill- og plantasjehevea.

Plantasjegummi er overlegen i kvalitet enn villgummi. Kommersiell gummi har forskjellige navn, den mest verdifulle karakteren er «para-gummi». Kjemisk er hovedkomponenten i gummi en hydrokarbonsammensetning (С10З16)n. For tiden produseres syntetisk gummi i store mengder ved polymerisering av isopren (C538). Gummi er løselig i bensin, benzen, karbondisulfid, etc.

Allerede før oppdagelsen av Brasil hadde de innfødte indianerne «gummikuler», flasker med uknuselig materiale, og brukte fakler til tenning på høytider, som brant lenge, men ga fra seg mye sot og hadde en skarp lukt. De er laget av de melkehvite "tårene" fra gummitreet.

Prøver av dette materialet i form av gummiaktige tørre kaker ble brakt hjem av den franske oppdageren og vitenskapsmannen Charles Marie de la Condamine i 1744 under den britiske marineblokaden av Frankrike. Men gummi fikk industriell betydning først etter at den amerikanske kjemikeren Charles Nelson Goodyear i 1839 lyktes i å omdanne gummi med svovel under påvirkning av varme fra plast til en elastisk tilstand (gummi).

Som et resultat av prosessen med vulkanisering og produksjon av ebonitt, ble han i 1848 grunnleggeren av den moderne gummiindustrien. I 1898 ble Goodyear Tire & Rubber Company grunnlagt i Akran, Ohio. Selv i dag er det en av de største produsentene av gummi og syntetiske gummiprodukter i verden.

Gummibehandling

I sin rene form brukes ikke gummi, men er forhåndsblandet med ulike stoffer, hvorav svovel spiller en stor rolle. Den resulterende blandingen støpes og vulkaniseres. Blanding gjøres ved å male gummien på ruller, med gradvis tilsetning av et eller annet stoff.

Sammensetningen av gummimassen kan omfatte følgende stoffer:

• gummi;

• gummisurrogater (gjenvinning - gammel gummi og fakta - svovelvulkaniserte fettoljer);

• fyllstoffer (sinkoksid, kritt, kaolv, etc.);

• svovel;

• vulkanisering akseleratorer;

• myknere tilsatt med en stor prosentandel av fyllstoffer (parafin, ceresin, asfalt, etc.);

• fargestoffer.

I elektroteknikk brukes myk gummi, med høyt innhold av fyllstoffer (opptil 60% og mer), men med lavt svovelinnhold, og hard gummi - horngummi, ebonitt, med høyt svovelinnhold.

Gummi

Gummi er en blanding av gummi og svovel behandlet ved forhøyet temperatur. Ekstremt fleksibelt, elastisk, fullstendig vanntett materiale med høye isolerende egenskaper.Den produseres i form av plater med forskjellige tykkelser og er mye brukt til å isolere ledninger. De negative egenskapene er lav varmebestandighet og oljebestandighet.

Vulkanisering er jeg

For elektriske produkter brukes ekstremt varm vulkanisering. Vulkaniseringstemperaturen er 160 - 170 ° C for hard gummi og 125 - 145 ° C for myk gummi. Vulkaniseringstiden avhenger av typen produkter og deres størrelse.

For å fremskynde vulkaniseringsprosessen tilsettes spesielle stoffer av organisk og uorganisk opprinnelse - akseleratorer - til avskumsblandingen. Disse stoffene inkluderer oksider av noen metaller samt noen komplekse organiske forbindelser. Jeg har akseleratorer som ikke bare reduserer vulkaniseringstiden med 4-6 ganger, men gir også et mer homogent produkt og på alle måter de beste kvalitetene.

Knuste egenskaper av gummi

Egenskapene til gummi avhenger av type, type fyllstoff, mengde svovel, vulkaniseringstid, etc. Økning av svovelinnholdet øker den dielektriske konstantvinkelen og tapsvinkelen. Av urenhetene har kjønrøk den mest skadelige effekten på elektriske egenskaper, og malt kvarts er minst skadelig.

Oudsmruch ca. kapasitansmotstand er i gjennomsnitt 1014 — 1016 Ohm x cm... Dielektrisk konstant fra 2,5 til 3. Elektrisk styrke for rågummi — 24 kV/mm, for vulkanisert gummi — 38,7 kV/mm... Taptangent for vulkanisert gummi 0,005 — 0,02. vekt av ren gummi 0,93 — 0,97, gummiblanding — 1,7 — 2. Midlertidig motstandsmotstand NSog strekk god gummi — 120 kg / cm2, i tillegg, ved riving, forlenges gummien med 7 ganger .

Myk gummi er hovedsakelig isolasjon av ledninger, for produksjon av rør, tape, hansker, etc.Under elektrisk arbeid er isolasjonstape mye brukt, som er en enkel vanlig tape dekket på den ene siden med en gummiklebende masse.

Ebonitt

Også kalt hard gummi. De beste merkene av ebonitt inneholder 75 % ren gummi og 25 % svovel. Noen varianter inneholder også restitusjon og fyllstoffer. Noen ganger tilsettes imidlertid fyllstoffer for å endre egenskapene til ebonitt i ønsket retning, for eksempel imer for å øke varmebestandigheten.

Oudsmruch om bKapasitiv motstand av de beste kvalitetene av ebonitt går opp til 1016 — 1017 Ohm x cm Overflatemotstand opp til 1015 Ohm... Overflatemotstanden reduseres imidlertid betydelig ved langvarig eksponering for lysstråler. For å redusere denne effekten bør ebonittoverflaten være godt polert.

Aldring oppstår på grunn av frigjøring av fritt svovel fra ebonitten, som kombineres med atmosfærisk oksygen og fuktighet for å gi svovelsyre. For å gjenopprette overflaten. ebonitten vaskes først med ammoniakk og deretter gjentatte ganger med destillert vann.

Den elektriske styrken til eboint er fra 8 til 10 kV / mm ved tykkelser i størrelsesorden 5 - 10 mm ... Maksimal bøyestyrke fra 400 til 1000 Kilogram / ° Cm2 ... Midlertidig motstand i slagbøyning 5 - 20 (kg x cm) / cm2 … Varmebestandighet 45 — 55 ° C.

Bedrifter som produserer ebonitt produserer vanligvis flere varianter av det. Jo lavere karakter, jo flere gummierstatninger og fyllstoffer inneholder den. Ebonitt er mye brukt i elektroteknikk. Ebonitt selges i plater, stenger og rør.

Spesielle kvaliteter av ebonitt inkluderer acestonitt og vulkanasbest.Produksjonen deres er litt forskjellig fra produksjonen av ebonitt, nemlig: siden asbestfibrene er fullstendig malt med ruller, blir gummien oppløst i bensin og deretter blandet med asbest og andre fyllstoffer. Slike blandinger kan inneholde svært lite gummi, opptil 10%, som et resultat av at varmebestandigheten til disse produktene kan øke opp til 160 ° C.

Ebonittpulver brukes til å produsere plast hvorfra ulike isolasjonsdeler presses.

Syntetisk kunstgummi

I den moderne kabelindustrien foretrekkes ikke naturgummi, men syntetiske typer og blandinger. Disse blandingene gir spesifikke egenskaper til det isolerende laget og kappen til ferdige produkter (ledninger, ledninger og kabler). Tilsetningsstoffer tilsettes blandingene som akselererer tverrbindingsreaksjonen, samt fargepigmenter og tilsetningsstoffer som beskytter sluttproduktet mot aldring.

Det finnes flere typer syntetisk gummi - karboksylat, polysulfid, etylenpropim, etc. De elektriske egenskapene til syntetisk gummi er nær de til naturgummi, men de mekaniske egenskapene er lavere.

Guttaperka

Guttaperka er et produkt av koagulering av melkesaften fra visse planter som vokser på øyene i den malaysiske skjærgården.

Guttaperka inneholder 20-30% harpiks og 70-80% gummi med hydrokarboner, og dens kjemiske sammensetning er nær naturgummi. Men siden slektninger ikke alltid er like, oppfører guttaperka seg også annerledes enn naturgummi. Ved en temperatur på 50-70 OC guttaperka blir den plastisk, men ikke elastisk, som gummi, og stivner når den utsettes for kulde.

Guttaperka gror ikke. Det begynner å myke ved 37 ° C, ved 60 ° C blir det helt plastisk og ved 130 ° C smelter det. Oudsmruch volumetrisk motstand 1014 — 1016 Ohm x cm.

Det er et av de eldste elektriske isolasjonsmaterialene. Siden 1845 har telegrafledninger i Storbritannia vært isolert med guttaperka, inkl. for isolering av undervannsledninger.

Undervannstelegrafkabel 1864

På syttitallet av XIX århundre dukket de første kabelfabrikkene opp i utlandet og i Russland. Disse fabrikkene lager hovedsakelig isolert ledning for telegrafen, og noen få lager guttaperka-isolert undersjøisk telegrafkabel.

Bruken av nye råvarer som gummi, guttaperka og balata ble støttet av Franz Klout (1838 - 1910), født i Köln, som ble en innovatør og den viktigste grunnleggeren av gummiindustrien i Tyskland.

Forsøk med guttaperka som isolerende foring ble også utført av Werner von Siemens, som ønsket å bruke den til jordkabler. I løpet av tre år med tester på vegne av den tyske regjeringen, viste det seg at guttaperka blir ødelagt av jordens naturlige aggressive stoffer og etter kort tid mister sine isolerende egenskaper i undergrunnsvannet.

Som en isolator for kjernen i strømkabelen varte guttaperka relativt kort, da isolasjonen ble hard i kulde og myk under påvirkning av varme, den var dyr og kunne derfor ikke gjøres ideell (se — Hva er kabelprodukter).

Dekker snoren med guttaperka. Greenwich, 1865-66. Maleri av R. C. Dudley

På den tiden ble venene lagt i rør av jern og bly og pakket inn med strimler av bomull, lin eller jute. Og i 1882 dukket ideen opp om å bruke disse materialene til isolasjon. For dette formålet er det laget impregneringsmidler basert på vaselin med tilsetning av naturlige fortykningsharpikser.

Guttaperkapressen som da ble brukt ble en hydraulisk blypresse, ved hjelp av hvilken blyforingen ble påført direkte på kjernen og det var ikke nødvendig å bruke jernrør.

Kappen er beskyttet mot korrosjon av bitumenimpregnert jute, som er viklet rundt kabelen. To galvaniserte jernplater impregnert med bitumen og lagt overlappende ble brukt som mekanisk beskyttelse. For fullstendig beskyttelse mot korrosjon ble de igjen dekket med bitumenimpregnert jute.

Bitumen er et av produktene som har satt svarte merker i hendene til installatører av jordkabel i mange tiår. Fordi den, kjent som "jordtjære" eller "steintjære", ble utvunnet som "naturlig asfalt", og i dag hovedsakelig frigjøres under vakuumdestillasjon av olje, ble den brukt så tidlig som i 2500 f.Kr. kalt "asfalt" av innbyggerne i Mesopotamia for seglene mellom plankene på dekkene på deres skip. Det brukes også som en forløper til linoleum for å isolere gulv fra fuktinntrengning.

Ballen

Balata, et produkt relatert til gummi og guttaperka, utvinnes i Venezuela. Dens egenskaper er nær guttaperka og den brukes som tillegg til den og til gummi Ballen inneholder mer naturlig harpiks enn gummi og guttaperka og stivner ikke, i motsetning til gummi. Den brukes i store mengder som impregnering i produksjon av kraftoverføringsbelter og transportbånd.

Se også:

Ledninger og kabler med gummiisolasjon: typer, fordeler og ulemper, materialer, produksjonsteknologi