Historie pneumatiky pro jízdní kola. Vynález pryže Výroba automobilových pneumatik
Na otázku Kdo vynalezl gumu? daný autorem Yana Mashinskaya nejlepší odpověď je Historie gumy začala v době velkých geografických objevů. Když se Kolumbus vrátil do Španělska, přinesl zpět mnoho divů z Nového světa. Jedním z nich byl elastický míč vyrobený z „dřevěné pryskyřice“, který se vyznačoval úžasnou schopností skákat. Indové vyráběli takové kuličky z bílé mízy rostliny Hevea rostoucí na březích řeky. Amazonky.
Indiáni nazývali mízu stromu Hevea „cauchu“ – slzy mléčného stromu („kau“ – strom, „uchu“ – proudění, pláč). Z tohoto slova vznikl moderní název materiálu – pryž. Kromě elastických míčků vyráběli indiáni z gumy nepromokavé látky, boty, nádoby na vodu a pestrobarevné míče – dětské hračky.
V Evropě na jihoamerickou kuriozitu zapomněli až do 18. století. , kdy členové francouzské expedice v Jižní Americe objevili strom vyzařující úžasnou na vzduchu tvrdnoucí pryskyřici, která dostala jméno „guma“ (latinsky resina – pryskyřice). V roce 1738 představil francouzský badatel C. Condamine na pařížské akademii věd vzorky kaučuku, výrobky z něj a popis extrakčních metod v zemích Jižní Ameriky.
Pokud máte na mysli pneumatiky na auta, tak
První pryžovou pneumatiku na světě vyrobil Robert William Thomson. Patent č. 10990 ze dne 10. června 1846 uvádí: „Podstatou mého vynálezu je nanesení pružných dosedacích ploch kolem ráfků kol vozíků za účelem snížení síly potřebné k tažení vozíků, a tím usnadnění pohybu a snížení hluku, který vytvářejí při pohybu."
V roce 1888 se znovu objevila myšlenka pneumatiky. Novým vynálezcem se stal Skot John Dunlop, jehož jméno je ve světě známé jako autor pneumatiky. J. B. Dunlop přišel v roce 1887 s nápadem nasadit široké obruče vyrobené ze zahradní hadice na kolo tříkolky svého 10letého syna a nafouknout je vzduchem. 23. července 1888 byl J. B. Dunlopovi vydán patent č. 10607 na vynález a přednost pro použití „pneumatické obruče“ pro vozidla byla potvrzena následujícím patentem z 31. srpna téhož roku. Pryžová duše byla připevněna k ráfku kovového ucha s paprsky tak, že byla spolu s ráfkem obalena pogumovaným plátnem, tvořícím rám pneumatiky, v prostorech mezi paprsky.
Odpověď od Abdula Rašidovič[guru]
Soudruh Goodyear. v Anglii.
Odpověď od Sergey F[guru]
Myslím, že naši vědci .. pro průmyslové účely .. a kaučuk existují již velmi dlouho
domorodci jej získávali i sběrem mléčné mízy stromu Hyvea, která zmrzla
na těle.. načež byla shromážděna odstraněním ze sebe jako druhá kůže)
Odpověď od Cusco[nováček]
První průmyslový syntetický kaučuk (kaučuk) byl vyroben v Rusku v roce 1931. Profesor S. V. Lebedev objevil ekonomickou metodu výroby butadienu z ethylalkoholu a provedl polymeraci butadienu radikálovým mechanismem v přítomnosti kovového sodíku.
A přírodní kaučuk se odedávna získává ze stromů :)
GUMA A GUMA
Kaučuk je látka získávaná z kaučukonosných rostlin, rostoucích převážně v tropech a obsahující mléčnou tekutinu (latex) v kořenech, kmeni, větvích, listech nebo plodech nebo pod kůrou. Kaučuk je produktem vulkanizace směsí na bázi kaučuku. Latex není rostlinná míza a jeho role v životě rostliny není plně pochopena. Latex obsahuje částice, které se srážejí do pevné elastické hmoty zvané surový nebo nezpracovaný kaučuk.
ZDROJE PŘÍRODNÍHO KAUČUKU
Surový přírodní kaučuk se dodává ve dvou typech:
1) divoký kaučuk extrahovaný ze stromů, keřů a vinné révy rostoucí přirozeně;
2) plantážní kaučuk extrahovaný ze stromů a jiných rostlin pěstovaných lidmi. V průběhu 19. stol. Celá masa surového kaučuku pro průmyslové použití byla divoká kaučuk, extrahovaný klepáním na Hevea brasiliensis v rovníkových tropických lesích Latinské Ameriky ze stromů a vinné révy v rovníkové Africe, na Malajském poloostrově a ostrovech Sunda.
VLASTNOSTI KAUČUKY
Surová pryž, určená pro následné průmyslové využití, je hustý amorfní elastický materiál o měrné hmotnosti 0,91-0,92 g/cm3 a indexu lomu 1,5191. Jeho složení se liší podle různých latexů a způsobů přípravy plantáží. Výsledky typické analýzy jsou uvedeny v tabulce.
Kaučukový uhlovodík je polyisopren, chemická sloučenina uhlovodíkového polymeru, která má obecný vzorec (C5H8)n. Jak přesně se syntetizují uhlovodíky z gumy ve dřevě, není známo. Nevulkanizovaná pryž se v teplém počasí stává měkkou a lepkavou a v chladném počasí křehne. Při zahřátí nad 180° C bez přístupu vzduchu se pryž rozkládá a uvolňuje isopren. Kaučuk patří do třídy nenasycených organických sloučenin, které vykazují významnou chemickou aktivitu při interakci s jinými reaktivními látkami. Reaguje tedy s kyselinou chlorovodíkovou za vzniku hydrochloridu kaučuku a také s chlorem adičními a substitučními mechanismy za vzniku chlorovaného kaučuku. Atmosférický kyslík působí na gumu pomalu a činí ji tvrdou a křehkou; ozón dělá totéž rychleji. Silná oxidační činidla, jako je kyselina dusičná, manganistan draselný a peroxid vodíku, oxidují pryž. Je odolný vůči zásadám a středně silným kyselinám. Kaučuk také reaguje s vodíkem, sírou, kyselinou sírovou, sulfonovými kyselinami, oxidy dusíku a mnoha dalšími reaktivními sloučeninami za vzniku derivátů, z nichž některé mají průmyslové využití. Kaučuk je nerozpustný ve vodě, alkoholu nebo acetonu, ale bobtná a rozpouští se v benzenu, toluenu, benzínu, sirouhlíku, terpentýnu, chloroformu, tetrachlormethanu a dalších halogenovaných rozpouštědlech a vytváří viskózní hmotu používanou jako lepidlo. Kaučukový uhlovodík je v latexu přítomen ve formě suspenze drobných částic, jejichž velikost se pohybuje od 0,1 do 0,5 mikronu. Největší částice jsou viditelné ultramikroskopem; jsou ve stavu nepřetržitého pohybu, což může ilustrovat jev zvaný Brownův pohyb. Každá pryžová částice nese záporný náboj. Pokud latexem prochází proud, pak se takové částice přesunou ke kladné elektrodě (anodě) a usadí se na ní. Tento jev se využívá v průmyslu k potahování kovových předmětů. Na povrchu pryžových částic jsou adsorbované proteiny, které zabraňují vzájemnému přiblížení latexových částic a jejich koagulaci. Nahrazením látky adsorbované na povrchu částice můžete změnit znaménko jejího náboje a poté se na katodě usadí pryžové částice. Guma má dvě důležité vlastnosti, které určují její průmyslové využití. Ve vulkanizovaném stavu je elastický a po natažení se vrátí do původního tvaru; v nevulkanizovaném stavu je plastová, tzn. proudí pod vlivem tepla nebo tlaku. Jedna vlastnost kaučuků je jedinečná: při natahování se zahřívají a při stlačení chladí. Místo toho se pryž při zahřátí smršťuje a při ochlazení roztahuje, což demonstruje jev zvaný Jouleův efekt. Při natažení o několik set procent jsou molekuly kaučuku orientovány do takové míry, že jejich vlákna poskytují rentgenový obrazec charakteristický pro krystal. Molekuly kaučuku extrahovaného z Hevea mají cis konfiguraci, zatímco molekuly balata a gutaperča mají trans konfiguraci. Jako špatný vodič elektřiny se pryž používá také jako elektrický izolant.
ZPRACOVÁNÍ A VÝROBA PRYŽU
Plastifikace. Při výrobě pryžových výrobků se využívá jedna z nejdůležitějších vlastností pryže - plasticita. Pro smíchání kaučuku s jinými složkami kaučukových směsí je třeba jej nejprve změkčit nebo změkčit mechanickým nebo tepelným zpracováním. Tento proces se nazývá plastifikace pryže. Pro gumárenský průmysl měl velký význam objev T. Hancocka v roce 1820 o možnosti plastifikace kaučuku. Jeho plastifikátor sestával z hrotitého rotoru rotujícího v hrotitém dutém válci; toto zařízení bylo poháněno ručně. V moderním gumárenském průmyslu se před zavedením dalších pryžových komponentů do pryže používají tři typy podobných strojů. Jedná se o mlýnek na gumu, mixér Banbury a změkčovadlo Gordon. Použití granulátorů - strojů, které řežou pryž na malé granule nebo desky jednotné velikosti a tvaru - usnadňuje dávkování a řízení procesu zpracování pryže. Guma se přivádí do granulátoru po výstupu z plastifikátoru. Výsledné granule se smíchají se sazemi a oleji v mísiči Banbury za vzniku předsměsi, která se také granuluje. Po zpracování v mixéru Banbury se mísí s vulkanizačními činidly, sírou a urychlovači vulkanizace.
Příprava kaučukové směsi. Samotná chemická sloučenina kaučuku a síry by měla omezené praktické použití. Pro zlepšení fyzikálních vlastností kaučuku a jeho vhodnost pro použití v různých aplikacích je nutné upravit jeho vlastnosti přidáním dalších látek. Všechny látky smíchané s kaučukem před vulkanizací, včetně síry, se nazývají přísady kaučukových směsí. Způsobují chemické i fyzikální změny v pryži. Jejich účelem je upravit tvrdost, pevnost a houževnatost a zvýšit odolnost proti oděru, oleji, kyslíku, chemickým rozpouštědlům, teplu a praskání. K výrobě pryže pro různé aplikace se používají různé směsi.
Akcelerátory a aktivátory. Některé chemikálie zvané urychlovače, pokud se používají ve spojení se sírou, zkracují dobu vytvrzování a zlepšují fyzikální vlastnosti pryže. Příklady anorganických urychlovačů jsou bílé olovo, litharge (oxid olovnatý), vápno a magnesia (oxid hořečnatý). Organické urychlovače jsou mnohem aktivnější a jsou důležitou součástí téměř každé pryžové směsi. Do směsi se přidávají v relativně malém poměru: obvykle stačí 0,5 až 1,0 dílů na 100 dílů kaučuku. Většina urychlovačů je plně účinná v přítomnosti aktivátorů, jako je oxid zinečnatý, a některé vyžadují organickou kyselinu, jako je kyselina stearová. Proto moderní kaučukové směsi obvykle obsahují oxid zinečnatý a kyselinu stearovou.
Změkčovadla a změkčovadla. Ke zkrácení doby přípravy kaučukové směsi a snížení teploty procesu se obvykle používají změkčovadla a změkčovadla. Pomáhají také rozptýlit složky směsi, což způsobuje bobtnání nebo rozpuštění pryže. Typickými změkčovadly jsou parafín a rostlinné oleje, vosky, kyselina olejová a stearová, borový dehet, černouhelný dehet a kalafuna.
Posilující plniva. Některé látky zpevňují pryž, dodávají jí pevnost a odolnost proti opotřebení. Říká se jim zpevňující plniva. Saze (plyn) v jemně mleté formě jsou nejběžnějším zpevňujícím plnivem; je poměrně levná a patří mezi nejúčinnější látky svého druhu. Běhoun pneumatiky automobilu obsahuje přibližně 45 dílů sazí na 100 dílů pryže. Další běžně používaná zpevňující plniva jsou oxid zinečnatý, uhličitan hořečnatý, oxid křemičitý, uhličitan vápenatý a některé jíly, ale všechny jsou méně účinné než saze.
Plnidla. V počátcích gumárenského průmyslu, ještě před nástupem automobilu, se do kaučuku přidávaly určité látky, aby se snížily náklady na produkty z něj získané. Kalení ještě nemělo velký význam a takové látky prostě sloužily ke zvětšení objemu a hmotnosti kaučuku. Říká se jim plniva nebo inertní kaučukové přísady. Běžnými plnidly jsou baryt, křída, některé jíly a křemelina.
Antioxidanty. Využívání antioxidantů k udržení požadovaných vlastností pryžových výrobků při jejich stárnutí a používání začalo po 2. světové válce. Antioxidanty jsou stejně jako urychlovače vulkanizace složité organické sloučeniny, které v koncentraci 1-2 díly na 100 dílů pryže zabraňují růstu tvrdosti a lámavosti pryže. Vystavení vzduchu, ozónu, teplu a světlu je hlavní příčinou stárnutí pryže. Některé antioxidanty také chrání gumu před poškozením v důsledku ohýbání a tepla.
Pigmenty. Zpevňovací a inertní plniva a další složky kaučukových směsí se často nazývají pigmenty, ačkoli skutečné pigmenty se také používají k dodání barvy kaučukovým výrobkům. Jako bílé pigmenty se používají oxidy zinku a titanu, sulfid zinečnatý a lithopon. K dodání různých barevných odstínů výrobkům se používá korunková žluť, pigment na bázi oxidu železa, sulfid antimonitý, ultramarín a lampová čerň.
Kalandrování. Jakmile je surový kaučuk změkčen a smíchán se složkami kaučukové směsi, je před vulkanizací dále zpracováván, aby se z něj vytvaroval konečný produkt. Typ úpravy závisí na aplikaci pryžového produktu. V této fázi procesu se široce používá kalandrování a vytlačování. Kalandry jsou stroje určené k válcování pryžové směsi na archy nebo k potahování tkanin. Standardní kalandr se obvykle skládá ze tří horizontálních válců naskládaných nad sebou, i když pro některé aplikace se používají čtyřhřídelové a pětihřídelové kalandry. Duté válce kalandru mají délku až 2,5 m a průměr až 0,8 m Pro kontrolu teploty je k válcům přiváděna pára a studená voda, jejíž výběr a údržba je rozhodující pro získání kvalitního produktu s konstantou. tloušťka a hladký povrch. Sousední hřídele se otáčejí v opačných směrech, přičemž rychlost otáčení každého hřídele a vzdálenost mezi hřídeli jsou přesně řízeny. Kalandr se používá k potahování látek, potahování látek a válení pryžové směsi na pláty.
Vytlačování. Extrudér se používá k tvarování trubek, hadic, běhounů pneumatik, duší pneumatik, automobilových těsnění a dalších produktů. Skládá se z válcového ocelového tělesa vybaveného topným nebo chladicím pláštěm. Šroub těsně přiléhající k tělu přivádí nevulkanizovanou kaučukovou směs předehřátou na válcích skrz tělo do hlavy, do které se vkládá výměnný formovací nástroj, který určuje tvar výsledného produktu. Produkt vystupující z hlavy je obvykle chlazen proudem vody. Pneumatické duše vycházejí z extrudéru jako spojitá duše, která se následně řeže na požadovanou délku. Mnoho produktů, jako jsou těsnění a malé hadičky, vychází z extrudéru ve svém konečném tvaru a následně se vytvrzuje. Jiné produkty, jako jsou běhouny pneumatik, vycházejí z extrudéru jako rovné polotovary, které se následně nanesou na tělo pneumatiky a navulkanizují, čímž změní svůj původní tvar.
Vytvrzování. Dále je nutné obrobek vulkanizovat, aby se získal hotový výrobek vhodný pro použití. Vulkanizace se provádí několika způsoby. Mnoho výrobků dostává svůj konečný tvar až ve fázi vulkanizace, kdy je pryžová směs uzavřená v kovových formách vystavena teplotě a tlaku. Automobilové pneumatiky jsou po montáži na buben vytvarovány na požadovaný rozměr a následně vulkanizovány v drážkovaných ocelových formách. Formy jsou umístěny jedna na druhou ve vertikálním vulkanizačním autoklávu a pára je vypouštěna do uzavřeného ohřívače. Do nevulkanizovaného polotovaru pneumatiky je vložen vzduchový vak stejného tvaru jako duše pneumatiky. Vzduch, pára, horká voda se do ní uvolňují přes ohebné měděné trubky, jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci; Tyto kapaliny pro přenos tlaku odtlačují kostru pneumatiky od sebe a nutí pryž zatékat do tvarovaných vybrání formy. V moderní praxi se technologové snaží zvýšit počet pneumatik vulkanizovaných v samostatných vulkanizérech nazývaných formy. Tyto licí formy mají duté stěny, které umožňují vnitřní cirkulaci páry, horké vody a vzduchu pro přenos tepla na obrobek. V určený čas se formy automaticky otevřou. Byly vyvinuty automatické vulkanizační lisy, které vkládají varnou komoru do polotovaru pneumatiky, vulkanizují pneumatiku a vyjímají varnou komoru z hotové pneumatiky. Varná komora je nedílnou součástí vulkanizačního lisu. Duše pneumatik jsou vulkanizovány v podobných formách, které mají hladký povrch. Průměrná doba vulkanizace pro jednu komoru je asi 7 minut při 155° C. Při nižších teplotách se doba vulkanizace prodlužuje. Mnoho menších výrobků se vytvrzuje v kovových formách, které jsou umístěny mezi paralelní desky v hydraulickém lisu. Lisovací desky jsou uvnitř duté, aby poskytovaly přístup páry pro ohřev bez přímého kontaktu s produktem. Výrobek přijímá teplo pouze prostřednictvím kovové formy. Mnoho produktů je vulkanizováno zahřátím na vzduchu nebo oxidu uhličitém. Tímto způsobem se vulkanizuje pogumovaná látka, oblečení, pláštěnky a gumová obuv. Proces se obvykle provádí ve velkých horizontálních vulkanizérech s parním pláštěm. Gumové směsi vulkanizované suchým teplem obvykle obsahují méně síry, aby se zabránilo úniku části síry na povrch produktu. Pro zkrácení doby vulkanizace, která je obvykle delší než u vulkanizace otevřenou párou nebo lisem, se používají urychlovací látky. Některé pryžové výrobky se vulkanizují ponořením do horké vody pod tlakem. Pryžová fólie je navinuta mezi vrstvy mušelínu na buben a vulkanizována v horké vodě pod tlakem. Gumové žárovky, hadice a izolace drátů jsou vulkanizovány v otevřené páře. Vulkanizéry jsou obvykle horizontální válce s těsně přiléhajícími víky. Požární hadice jsou zevnitř vulkanizovány párou a působí tak jako vlastní vulkanizátory. Gumová hadice je vtažena dovnitř opletené bavlněné hadice, jsou k ní připevněny spojovací příruby a pára je pod tlakem vstřikována do obrobku po stanovenou dobu. Vulkanizaci bez tepla lze provést pomocí chloridu sírového S2Cl2 buď ponořením do roztoku nebo vystavením páře. Tímto způsobem se vulkanizují pouze tenké plechy nebo předměty, jako jsou zástěry, koupací čepice, chrániče prstů nebo chirurgické rukavice, protože reakce je rychlá a roztok nepronikne hluboko do obrobku. Pro odstranění kyseliny vzniklé během vulkanizačního procesu je nutné další zpracování amoniakem.
TVRDÁ GUMA
Výrobky z tvrdé pryže se od výrobků z měkké pryže liší především množstvím síry použité při vulkanizaci. Když množství síry v kaučukové směsi překročí 5 %, vulkanizací vznikne tvrdý kaučuk. Kaučuková směs může obsahovat až 47 dílů síry na 100 dílů kaučuku; tím vzniká tvrdý a houževnatý produkt, nazývaný ebonit, protože je podobný ebenovému (černému) dřevu. Výrobky z tvrdé pryže mají dobré dielektrické vlastnosti a používají se v elektrotechnickém průmyslu jako izolanty, jako jsou rozvaděče, zástrčky, zásuvky, telefony a baterie. Trubky, ventily a tvarovky vyrobené z tvrdé pryže se používají v oblastech chemického průmyslu, kde je vyžadována odolnost proti korozi. Dalším zdrojem spotřeby tvrdé pryže je výroba dětských hraček.
SYNTETICKÁ GUMA
Syntéza kaučuku, který se vyskytuje ve dřevě, nebyla nikdy provedena v laboratoři. Syntetické kaučuky jsou elastické materiály; chemické a fyzikální vlastnosti jsou podobné přírodnímu produktu, ale liší se od něj strukturou. Syntéza analogu přírodního kaučuku (1,4-cis-polyisopren a 1,4-cis-polybutadien). Přírodní kaučuk, získaný z Hevea brasiliensis, má strukturu sestávající z 97,8 % 1,4-cis-polyisoprenu:
Syntéza 1,4-cis-polyisoprenu byla provedena několika různými způsoby za použití katalyzátorů řídících stereostrukturu, což umožnilo výrobu různých syntetických elastomerů. Zieglerův katalyzátor se skládá z triethylhliníku a chloridu titaničitého; způsobí, že se molekuly isoprenu spojí (polymerují) za vzniku obřích molekul 1,4-cis-polyisoprenu (polymeru). Podobně kovové lithium nebo alkyl a alkylenlithné sloučeniny, jako je butyllithium, slouží jako katalyzátory pro polymeraci isoprenu na 1,4-cis-polyisopren. Polymerační reakce s těmito katalyzátory se provádějí v roztoku za použití ropných uhlovodíků jako rozpouštědel. Syntetický 1,4-cis-polyisopren má vlastnosti přírodního kaučuku a lze jej použít jako jeho náhradu při výrobě pryžových výrobků.
viz také PLASTY. Polybutadien, sestávající z 90-95 % 1,4-cis izomeru, byl také syntetizován pomocí Zieglerových katalyzátorů regulujících stereostrukturu, jako je triethylaluminium a titantetrajodid. Jiné katalyzátory řídící stereostrukturu, jako je chlorid kobaltu a alkyl hlinitý, také produkují polybutadien s vysokým (95 %) obsahem 1,4-cis izomeru. Butyllithium je také schopné polymerovat butadien, ale produkuje polybutadien s nižším (35-40 %) obsahem 1,4-cis izomeru. 1,4-cis-polybutadien má extrémně vysokou elasticitu a lze jej použít jako plnivo do přírodního kaučuku. Thiokol (polysulfidový kaučuk). V roce 1920, když se J. Patrick pokoušel vyrobit novou nemrznoucí směs z ethylenchloridu a polysulfidu sodného, místo toho objevil novou látku podobnou gumě, kterou nazval thiokol. Thiokol je vysoce odolný vůči benzínu a aromatickým rozpouštědlům. Má dobré vlastnosti proti stárnutí, vysokou odolnost proti roztržení a nízkou propustnost pro plyny. Ačkoli se nejedná o pravou syntetickou pryž, přesto se používá pro výrobu speciálních pryží.
Neopren (polychloropren). V roce 1931 společnost DuPont oznámila vytvoření kaučukového polymeru nebo elastomeru zvaného neopren. Neopren se vyrábí z acetylenu, který se zase vyrábí z uhlí, vápence a vody. Acetylen se nejprve polymeruje na vinylacetylen, ze kterého se přidáním kyseliny chlorovodíkové vyrábí chloropren. Dále se chloropren polymeruje na neopren. Kromě odolnosti vůči oleji má neopren také vysokou tepelnou a chemickou odolnost a používá se v hadicích, trubkách, rukavicích a strojních součástech, jako jsou ozubená kola, těsnění a hnací řemeny. Buna S (SBR, styren-butadienový kaučuk). Syntetický kaučuk Buna S, označovaný jako SBR, se vyrábí ve velkých opláštěných reaktorech nebo autoklávech, které jsou naplněny butadienem, styrenem, mýdlem, vodou, katalyzátorem (persíran draselný) a regulátorem růstu řetězce (merkaptan). Mýdlo a voda slouží k emulgaci butadienu a styrenu a přivádějí je do těsného kontaktu s katalyzátorem a regulátorem růstu řetězce. Obsah reaktoru se zahřeje na přibližně 50 °C a míchá se 12 až 14 hodin; Během této doby se v důsledku polymeračního procesu v reaktoru tvoří kaučuk. Výsledný latex obsahuje kaučuk ve formě malých částic a má mléčný vzhled, podobně jako přírodní latex extrahovaný ze dřeva. Latex z reaktorů je ošetřen přerušovačem polymerace pro zastavení reakce a antioxidantem pro konzervaci kaučuku. Poté se čistí od přebytečného butadienu a styrenu. Pro oddělení (koagulací) kaučuku od latexu se na něj působí roztokem chloridu sodného (kuchyňská sůl) v kyselině nebo roztokem síranu hlinitého, čímž se kaučuk oddělí ve formě jemné drti. Dále se drobky umyjí, suší v sušárně a lisují do balíků. Ze všech elastomerů je nejrozšířenější SBR. Většina jde do výroby pneumatik pro automobily. Tento elastomer má vlastnosti podobné přírodnímu kaučuku. Není odolný vůči oleji a ve většině případů vykazuje nízkou chemickou odolnost, ale má vysokou odolnost proti nárazu a otěru.
Latexy pro emulzní barvy. Styren-butadienové latexy jsou široce používány v emulzních barvách, ve kterých latex tvoří směs s pigmenty běžných barev. V této aplikaci musí obsah styrenu v latexu překročit 60 %.
Nízkoteplotní olejem prodloužená pryž. Nízkoteplotní pryž je speciální typ SBR pryže. Vyrábí se při 5 °C a poskytuje lepší odolnost proti opotřebení pneumatiky než standardní SBR vyráběné při 50 °C Odolnost proti opotřebení pneumatiky je dále zvýšena, pokud má pryž při nízkých teplotách vysokou rázovou pevnost. K tomu se do základního latexu přidávají určité ropné oleje nazývané změkčovadla ropy. Množství přidaného oleje závisí na požadované hodnotě rázové houževnatosti: čím vyšší je, tím více oleje se přidá. Přidaný olej působí jako změkčovadlo tvrdé gumy. Ostatní vlastnosti olejem prodlužované nízkoteplotní pryže jsou stejné jako u běžné nízkoteplotní pryže.
Buna N (NBR, butadien-akrylonitrilový kaučuk). Spolu s Buna S byl v Německu vyvinut také olejivzdorný typ syntetického kaučuku zvaný perbunan, neboli Buna N. Hlavní složkou tohoto nitrilového kaučuku je také butadien, který kopolymeruje s akrylonitrilem v podstatě stejným mechanismem jako SBR. Typy NBR se liší obsahem akrylonitrilu, jehož množství v polymeru se pohybuje od 15 do 40 % v závislosti na účelu kaučuku. Nitrilové kaučuky jsou odolné vůči oleji v míře odpovídající jejich obsahu akrylonitrilu. NBR se používal ve vojenském vybavení, kde byla vyžadována odolnost vůči oleji, jako jsou hadice, samotěsnící palivové články a konstrukce vozidel.
Butylkaučuk. Butylkaučuk, další syntetický kaučuk, byl objeven v roce 1940. Je pozoruhodný svou nízkou propustností pro plyny; Duše vyrobená z tohoto materiálu zadrží vzduch 10x déle než duše vyrobená z přírodního kaučuku. Butylkaučuk se vyrábí polymerací isobutylenu získaného z ropy s malým přídavkem isoprenu při teplotě -100 °C. Tato polymerace není emulzní proces, ale probíhá v organickém rozpouštědle, jako je methylchlorid. Vlastnosti butylkaučuku lze výrazně zlepšit tepelným zpracováním předsměsi butylkaučuku a sazí při teplotách v rozmezí 150 až 230°C. Butylkaučuk našel v poslední době nové využití jako materiál běhounu pneumatik díky svým dobrým jízdním vlastnostem, nedostatku hlučnosti a vynikající trakce. Butylkaučuk je nekompatibilní s přírodním kaučukem a SBR, a proto s nimi nelze míchat. Jakmile je však chlorován na chlorobutylový kaučuk, stává se kompatibilní s přírodním kaučukem a SBR. Chlorbutylkaučuk si zachovává nízkou propustnost plynů. Této vlastnosti se využívá při výrobě směsí CBR/přírodního kaučuku neboli SBR, které se používají k výrobě vnitřní vložky bezdušových pneumatik.
Ethylen propylenový kaučuk. Ethylen-propylenové kopolymery lze vyrábět v širokém rozmezí složení a molekulových hmotností. Elastomery obsahující 60-70% ethylenu jsou vulkanizovány peroxidy a vytvářejí vulkanizát s dobrými vlastnostmi. Ethylenpropylenový kaučuk má vynikající odolnost proti povětrnostním vlivům a ozónu, vysokou odolnost vůči teplu, oleji a opotřebení, ale také vysokou prodyšnost. Tato pryž se vyrábí z levných surovin a má četné průmyslové aplikace. Nejpoužívanějším typem EPDM je EPDM (dienový komonomer). Používá se především pro výrobu plášťů drátů a kabelů, jednoplášťových střešních krytin a jako přísada do mazacích olejů. Jeho nízká hustota a vynikající odolnost vůči ozónu a povětrnostním vlivům vedou k jeho použití jako střešního materiálu.
Vistanex. Vistanex, neboli polyisobutylen, je isobutylenový polymer, rovněž vyráběný při nízkých teplotách. Má podobné vlastnosti jako kaučuk, ale na rozdíl od kaučuku je to nasycený uhlovodík, a proto nemůže být vulkanizován. Polyisobutylen je odolný vůči ozónu.
Korosil. Korosil, materiál podobný pryži, je měkčený polyvinylchlorid vyrobený z vinylchloridu, který se zase získává z acetylenu a kyseliny chlorovodíkové. Korosil je pozoruhodně odolný vůči oxidačním činidlům, včetně ozónu, kyselině dusičné a chromové, a proto se používá pro vnitřní obložení nádrží, aby je chránil před korozí. Je nepropustný pro vodu, oleje a plyny, a proto se používá jako povlak na tkaniny a papír. Kalandrovaný materiál se používá při výrobě pláštěnek, sprchových závěsů a tapet. Nízká absorpce vody, vysoká elektrická pevnost, nehořlavost a vysoká odolnost proti stárnutí činí měkčený polyvinylchlorid vhodným pro výrobu izolace vodičů a kabelů.
Polyuretan. Třída elastomerů známá jako polyuretany se používá při výrobě pěn, lepidel, nátěrů a lisovaných výrobků. Výroba polyuretanů zahrnuje několik fází. Nejprve se polyester připraví reakcí dikarboxylové kyseliny, jako je kyselina adipová, s vícesytným alkoholem, zejména ethylenglykolem nebo diethylenglykolem. Polyester se zpracuje diisokyanátem, například toluylen-2,4-diisokyanátem nebo methylendifenylendiisokyanátem. Na produkt této reakce se působí vodou a vhodným katalyzátorem, zejména n-ethylmorfolinem, za získání elastické nebo pružné polyuretanové pěny. Přidáním diisokyanátu se získají lisované výrobky včetně pneumatik. Změnou poměru glykolu k dikarboxylové kyselině během procesu výroby polyesteru lze vyrobit polyuretany, které se používají jako lepidla nebo se zpracovávají na tuhé nebo flexibilní pěny nebo lisované produkty. Polyuretanové pěny jsou ohnivzdorné, mají vysokou pevnost v tahu a velmi vysokou odolnost proti roztržení a oděru. Vykazují výjimečně vysokou nosnost a dobrou odolnost proti stárnutí. Vulkanizované polyuretanové kaučuky mají vysokou pevnost v tahu, odolnost proti oděru, roztržení a stárnutí. Byl vyvinut proces výroby polyuretanové pryže na bázi polyetheru. Tato pryž se dobře chová při nízkých teplotách a je odolná proti stárnutí.
Organokřemičitý kaučuk. Organosilikonové kaučuky nemají obdoby ve vhodnosti pro použití v širokém teplotním rozsahu (od -73 do 315 °C). U vulkanizovaných silikonových kaučuků bylo dosaženo pevnosti v tahu asi 14 MPa. Jejich odolnost proti stárnutí a dielektrické vlastnosti jsou také velmi vysoké.
Hypalon (chlorsulfoethylenový kaučuk). Tento chlorsulfonovaný polyethylenový elastomer se vyrábí zpracováním polyethylenu chlorem a oxidem siřičitým. Vulkanizovaný Hypalon je extrémně odolný vůči ozónu a povětrnostním vlivům a má dobrou tepelnou a chemickou odolnost.
Fluorované elastomery. Elastomer kel-F je kopolymer chlortrifluorethylenu a vinylidenfluoridu. Tato pryž má dobrou tepelnou a olejovou odolnost. Je odolný vůči korozivním látkám, nehořlavý a vhodný pro použití v rozsahu od -26 do 200 °C. Viton A a fluorel jsou kopolymery hexafluorpropylenu a vinylidenfluoridu. Tyto elastomery mají vynikající odolnost vůči teplu, kyslíku, ozónu, povětrnostním vlivům a slunečnímu záření. Mají uspokojivý výkon při nízkých teplotách a jsou vhodné pro použití do -21°C Elastomery obsahující fluor se používají v aplikacích, kde je vyžadována odolnost vůči teplu a olejům.
Specializované elastomery. Vyrábějí se specializované elastomery s různými fyzikálními vlastnostmi. Mnohé z nich jsou velmi drahé. Nejdůležitější z nich jsou akrylátové kaučuky, chlorsulfonovaný polyethylen, etherové kopolymery, epichlorhydrinové polymery, fluorované polymery a termoplastické blokové kopolymery. Používají se k výrobě těsnění, těsnění, hadic, plášťů drátů a kabelů a lepidel.
viz také
V dnešní době již není možné najít člověka, který by nevěděl, k čemu jsou pneumatiky na autech určeny. Ale ne každý ví, že pneumatiky se tak staly relativně nedávno. Abychom vystopovali historii automobilových pneumatik, je nutné vrátit se téměř o století a půl zpět.
První pryžové pneumatiky se objevily v polovině 19. století, téměř okamžitě poté, co Charles Goodyear vynalezl proces výroby pryže z pryže. Zpočátku byly takovými pneumatikami dřevěná kola, na která byl nasazen ráfek z pevné pryžové vrstvy. Lisované pryžové pneumatiky byly průlomem v poskytování hladké jízdy, což umožnilo jízdu mírně tlumit a zároveň absorbovat nárazy z nerovností na silnici. Ačkoli však použití lisovaných pryžových pneumatik snížilo otřesy a vibrace, jízda na vozidle s takovými koly byla stále daleko od pohodlí.
Předpokládá se, že nápad použít vrstvu vzduchu ke změkčení nárazů a snížení valivého tření přišel na mysl skotského inženýra Roberta Thomsona, který 10. prosince 1845 obdržel patent na vynález „vylepšeného kola pro vozíky a jiné pohyblivé předměty."
Thomsonovo „vylepšené kolo“ sestávalo z dřevěného ráfku pokrytého kovovou obručí, na kterou byl pomocí šroubů přišroubován vnější kožený potah. Z vnější strany byly kusy kůže upevněny nýty. Uvnitř výsledné kožené trubky byl prototyp moderního fotoaparátu, pouze Thomson’s byl vyroben z plátna impregnovaného pryžovou směsí.
Thomson dokonce provedl testy, které ukázaly, že použití „vzduchového kola“ může výrazně snížit sílu potřebnou k pohybu posádky. Thomson zamýšlel použít podobná kola na kočárech, zvláště poznamenal, že kočár se nyní mohl pohybovat obzvláště hladce a že díky použití vzduchových pneumatik vypadal, jako by se vznášel nad zemí. Robert Thomson zveřejnil své výsledky testů 27. března 1849 v Mechanics Magazine, připojil podrobné nákresy a popis svého vynálezu.
O tento vynález se však nikdo nezajímal a výroba „vzduchových kol“ nebyla nikdy zahájena.
Pneumatiku znovu vynalezl v roce 1888 John Boyd Dunlop v Irsku. Dunlopovo první pneumatické kolo sestávalo z kusu zahradní hadice nafouknuté vzduchem, umístěné na ráfku kola dětského kola jeho syna. Hadice byla připevněna k ráfku pomocí navinuté pogumované plátěné pásky. Aby se páska na povrchu vozovky rychle neodřela, připevnil Dunlop přes navinutou plátěnou pásku kus silné gumové pásky.
V roce 1889 se konal cyklistický závod, ve kterém zvítězil jezdec, který na kole použil neobvyklou pneumatiku - s pneumatickou.
John Dunlop si uvědomil příslib svého vynálezu a v roce 1889 otevřel dílnu na výrobu pneumatik pro jízdní kola – Booth's Pneumatic Tire and Bicycle Agency. Nyní se tato společnost rozrostla z malé dílny v mezinárodní korporaci Dunlop.
V této podobě však nebylo možné pneumatiku použít na automobily. Pneumatika byla navíc neodnímatelná, což při provozu způsobovalo velké nepříjemnosti. O velmi krátkou dobu později, v roce 1890, byl vyřešen problém přizpůsobení pneumatiky pro montáž na automobily. Inženýr Kingston Welch navrhl nový design kola: pneumatiky byly odnímatelné, oddělené od duše. Pro pevnost byl do okrajů pneumatiky vložen kovový drát. Díky prohlubni byla kamera lépe upevněna na ráfku. Aby pneumatika nesklouzla z ráfku, její okraje vyčnívaly a držely boky pneumatiky.
Ve stejném roce byly vyvinuty metody pro relativně pohodlnou montáž a demontáž pneumatiky. Bylo již otázkou času, kdy se na automobilech začnou používat pneumatiky. Zbývalo pouze přizpůsobit konstrukci pro použití na automobilech s jejich vysokými (na tehdejší dobu) rychlostmi a velkým zatížením kol.
První, kdo začal vyrábět pneumatiky pro automobily, byli dva francouzští bratři Andre a Edouard Michelinovi, kteří je představili v roce 1895 před závodem Paříž-Bordeaux. Bratři již měli zkušenosti s výrobou pneumatik pro jízdní kola. Vyrobili pneumatiky speciálně pro tento závod. Příjmení bratrů zná v dnešní době téměř každý – společnost Michelin se rozrostla v korporaci mezinárodního rozsahu.
Díky použití pneumatik mají automobily zvýšenou plynulost a ovladatelnost a jízda na nerovných cestách již není tak nepříjemná. Obecnou distribuci takových pneumatik však brzdila jejich rozmarnost v provozu a také potíže při instalaci a demontáži. Proto byly celopryžové a vzduchové pneumatiky vyráběny paralelně.
Další výzkum inženýrů na zlepšení pneumatik byl zaměřen na odstranění výše uvedených nedostatků. Brzy byly do pneumatik zavedeny speciální pásy z různých výztužných materiálů - kordy, které zvyšovaly životnost a nenáročnost pneumatiky. Vzhled speciálních montážních strojů výrazně urychlil montáž/demontáž kol. Mimo jiné jsou odnímatelná i samotná kola. Nyní byly připevněny k nábojům několika šrouby.
Brzy se pevnost pneumatik stala dostatečnou pro použití na nákladních automobilech. Počet vyrobených pneumatik se již počítá na miliony.
Pro zlepšení ovladatelnosti byly vyvinuty různé vzory běhounu a byl proveden výzkum s různými pryžovými směsmi. Aby se snížila závislost na zemích, které dodávají přírodní kaučuk používaný k výrobě kaučuku, byl vyvinut syntetický kaučuk. To umožnilo snížit náklady na pneumatiky a také stabilizovat chemické složení pryže, což umožnilo dosáhnout konstantních chemických a fyzikálních vlastností pro každou pneumatiku v sérii.
Chemické společnosti se aktivně podílely na zlepšování kvality pneumatik nejen výběrem nových přísad do pryže, ale také hledáním nejlepšího materiálu pro kord. Zpočátku byla šňůra vyrobena z textilu, ale měla nízkou pevnost, proto docházelo k častým případům prasknutí pneumatik. Inženýři společnosti začali experimentovat se syntetickými materiály – nejnovější viskózou a nylonem. Použití těchto materiálů výrazně zvýšilo pevnostní charakteristiky pneumatik. Nyní se případy výbuchů pneumatik staly velmi vzácným jevem.
V polovině 20. století vyvinula společnost Michelin zcela nový typ pneumatiky: kordy byly vyrobeny z kovu a byly uspořádány radiálně – od patky po patku. Pneumatiky s tímto typem kordu se nazývají radiální. Použití radiálního kordu umožnilo několikanásobně zvýšit pevnost a životnost pneumatiky při stejné hmotnosti. Nebo při zachování stejných pevnostních a rychlostních charakteristik mít mnohem menší hmotnost.
Přes všechny své výhody má tradiční pneumatika s duší jednu významnou nevýhodu – při propíchnutí se téměř okamžitě vypustí a pohyb se stává nemožným. Abychom se tohoto nedostatku zbavili, bylo nutné najít způsob, jak se obejít bez fotoaparátu. A proto byly vyvinuty bezdušové pneumatiky, které i v případě defektu umožňovaly ujet určitou vzdálenost bez výrazné ztráty jejich pevnostních kvalit. Bezdušové pláště jsou však náročnější na kvalitu výroby jak pláště samotné, tak ráfku. To vše je způsobeno skutečností, že v takových kolech musí pneumatika co nejtěsněji zapadnout do kotoučového stroje, aby byla zajištěna potřebná úroveň těsnosti pro udržení vzduchu uvnitř.
Moderním majitelům automobilů se to může zdát překvapivé, ale až do 60. let 20. století byl profil pneumatik téměř kruhový. Dále se výška pneumatiky neustále snižovala, někdy dosahovala 50 procent šířky profilu. Nízkoprofilové pneumatiky mají lepší trakci díky větší kontaktní ploše. Snížením výšky profilu se navíc zlepšila směrová stabilita, protože taková pneumatika se méně deformuje při bočním zatížení. Nízkoprofilová pneumatika má mnoho výhod, včetně nestandardního vzhledu, který autu s takovými koly dodává určitou sportovní agresivitu. Musíme si ale uvědomit, že v tomto případě musíme obětovat maximální nosnost. I když to zdaleka není nejdůležitější kritérium pro sportovní vozy. Při tuningu majitelé automobilů často instalují „sportovní“ nízkoprofilové pneumatiky i na vozy, které nemají „sportovní“ vzhled. Ale tady je to věc vkusu.
Od objevení prvního „vzduchového kola“ až do současnosti se výzkum, který by zlepšil spotřebitelské vlastnosti pneumatik, nezastavil. Jestliže dřívější výzkum šel hlavně směrem ke zvýšení pevnosti pneumatik a zlepšení přilnavosti k povrchu vozovky, nyní se k tomu přidala touha vytvořit pneumatiku, která minimálně poškozuje životní prostředí. To zahrnuje nejen výrobu šetrnou k životnímu prostředí (výroba pneumatik je historicky z ekologického hlediska velmi špinavá), ale také způsobování minimálních škod při provozu (odlupující se kusy pryže a unikající plyny jsou významnými znečišťujícími látkami ekosystému). Kromě toho nezapomeňte, že po ukončení používání je třeba pneumatiky nějak zlikvidovat. Tento proces má také daleko k šetrnosti k životnímu prostředí.
Dříve lidé nemysleli na škody způsobené lidstvem na životním prostředí. Nyní se ale naštěstí vše mění k lepšímu. Probíhá výzkum, který by nejen minimalizoval škody způsobené klasickými gumovými pneumatikami, ale také se zaměřil na nalezení zcela jiného, ekologicky šetrného materiálu pro výrobu obuvi pro automobily. Navíc se hledá způsob, jak se nějak vzdálit nutnosti používat vzduchovou komoru jako prostředek tlumící nárazy. Například již existují návrhy na výrobu pneumatik, které by místo vzduchového „polštáře“ měly vrstvu ve formě houby nebo ve formě velkých buněk.
Vulkanizace je jednou ze základních operací výroby pryže.
Za vynálezce metody vulkanizace je považován Američan Charles Goodyear (1800-1860), který se od roku 1830 snaží vytvořit materiál, který dokáže zůstat elastický a odolný v teple i chladu. Kaučukovou pryskyřici upravoval kyselinou, vyvařoval v magnézii, přidával různé látky, ale všechny jeho výrobky se hned první horký den proměnily v lepkavou hmotu. Objev přišel k vynálezci náhodou.
V roce 1839, když pracoval v továrně na gumu v Massachusetts, jednou upustil na rozpálená kamna kus kaučuku smíchaného se sírou. Oproti očekávání se neroztekl, ale spíše zuhelnatěl, jako kůže. Ve svém prvním patentu navrhl vystavit gumu dusitanu měďnatému a aqua regia. Následně vynálezce zjistil, že guma se stala imunní vůči teplotním vlivům, když byla přidána síra a olovo. Po četných testech Goodyear našel optimální režim vulkanizace; smíchal kaučuk, síru a olověný prášek a tuto směs zahřál na určitou teplotu, čímž vznikl kaučuk, který neměnil své vlastnosti ani vlivem slunečního záření, ani vlivem chladu. Jeho nejneobvyklejší vlastností byla jeho elasticita.
15. června 1844 si nechal patentovat způsob vulkanizace kaučuku. Tento vynález podle mnoha historiků postavil Charlese Goodyeara na úroveň jiných velkých tvůrců automobilu. A otevřený fenomén přeměny gumy na gumu byl pojmenován na počest boha ohně Vulkána – vulkanizace.
Pro vulkanizaci kaučuku se dříve používala pouze síra, ale tehdy bylo navrženo mnoho látek obsahujících síru: sirné alkálie, sulfid vápenatý, sulfid arsenu, antimon, olovo, rtuť olovo, soli zinku, chlorid síry atd. Proces vulkanizace umožnilo použití pryže ve výrobě, což dalo impuls průmyslové výrobě pryže a automobilových pneumatik. S používáním pryže v průmyslu pneumatik začali, aniž by o tom věděli, Angličan Robert William Thomson, který v roce 1846 vynalezl „patentová vzduchová kola“, a irský veterinář John Boyd Denlob, který natáhl pryžovou hadici na kolo pneumatiky. kolo jeho malého syna.
Závody a továrny na pryžové výrobky pro domácnost se rychle začaly množit po celém světě a poptávka po pryži velmi vzrostla díky rozvoji dopravy, zejména v automobilovém průmyslu.
Největším výrobcem pryžových výrobků je americká společnost Goodyear Tire and Rubber, známá především svými pneumatikami pro automobily. Vlastní také ochranné známky „Dunlop“, „Fulda“, „Kelly“, „Debica“, „Sava“. Historie společnosti začala v roce 1898 v USA, kdy bratři Frank a Charles Seiberlingovi založili v Arkoně (Ohio) společnost vyrábějící pneumatiky pro jízdní kola a nákladní automobily. Novodobá historie GoodYear je poznamenána především uvedením pneumatik do deště Aquatread v roce 1992. Myšlenka rozdělení běhounu hlubokou středovou drážkou pro lepší odvodnění se ukázala jako revoluční. V současnosti je společnost zastoupena na šesti kontinentech. CoodYear prodává své pneumatiky ve 185 zemích. GoodYear se vyznačuje bezpodmínečně vysokou kvalitou a vedoucí pozicí ve světovém pneumatikářském průmyslu.
V Rusku byl v roce 1860 v Petrohradě založen první velký gumárenský podnik, později nazvaný „Trojúhelník“ (od roku 1922 „Červený trojúhelník“). Po něm byly založeny další ruské továrny na pryžové výrobky: „Kauchuk“ a „Bogatyr“ v Moskvě, „Provodnik“ v Rize a další.
Dnes přední pozice v objemech výroby všech typů pneumatik v Rusku zaujímají společnosti Sibur-Russian Tires, Nizhnekamskshina a Amtel-Vredestein (spolu 92,2 % celkové produkce).
Moderní pneumatikářský průmysl vyžaduje neustálou aktualizaci vybavení a technologie, protože požadavky na pneumatiky se rychle zvyšují. Například v 80. letech byly osobní radiální pneumatiky kategorie S (rychlost do 180 km/h) jedním z výdobytků technického pokroku, v 90. letech byly nahrazeny pneumatikami kategorie H (rychlost 210 km/h), a v současnosti Trh vyžaduje pneumatiky kategorie Z (240 km/h). Pro takové rychlosti se heterogenita síly stává nejdůležitějším provozním faktorem. Dnes se používají nové materiály: vysokopevnostní textilní kordy, kovové kordy, nové druhy pryží a sazí, plniva kyseliny křemičité a další chemické přísady. V Rusku pouze továrny na pneumatiky AK Sibur vyrábějí tak jedinečné typy pneumatikových produktů, jako jsou celokovové kordové pneumatiky s kovovým kordem v rámu (celé ocelové), pneumatické spojky pro vrtné soupravy, plné pneumatiky a superelastické pneumatiky.
Vynálezce: Charles Goodyear
Země: USA
Doba vynálezu: 1839
Španělští conquistadoři také přivezli z Jižní Ameriky nádherné výrobky (elastické míčky, nepromokavé boty). Indiáni je vyráběli ze zmrzlé mléčné šťávy stromu Hevea. Dělalo se to jednoduše. Například, aby vytvořili kouli, natírali kulatý předmět šťávou vrstvu po vrstvě, jak tvrdnul. Když byla získána dostatečně silná vrstva, byla forma odstraněna. Podobným způsobem se vyráběly i nepromokavé boty, kdy jako poslední sloužily vlastní nohy. Obyvatelé Brazílie nazývali tento materiál „caucho“ („cau“ - dřevo, „uchu“ - pláč) a nyní je známý jako guma.
Vážná pozornost byla gumě věnována až poté, co francouzský inženýr z Cayenne François Freycinet dodal kaučuk, výrobky z něj a popisy pařížské akademii věd z Jižní Ameriky. 
způsoby jeho těžby. Jeho poznámka a vzorky se dostaly do rukou průzkumníka Charlese Marie de la Condamine, který tyto vzorky použil k ochraně nástrojů před deštěm. V roce 1751 Condamine oznámil pařížské akademii věd zprávu od F. Freycineta.
Dlouho se guma používala hlavně na výrobu plyšových hraček, snažili se jí pokrýt boty, aby byly voděodolné. Zkoušeli použít gumu na pneumatiky vozíků, ale materiál byl velmi měkký a snadno se otíral o povrch vozovky. Navíc v horku lepil a v chladu zkřehl.
Anglický chemik a vynálezce Charles Mackintosh (1766-1843) našel nové využití pro kaučuk. Vyrobil si pláštěnku ze dvou vrstev materiálu, pletené roztokem kaučuku v ropných uhlovodících, a začal vyrábět nepromokavé pláště, které byly později po něm pojmenovány. V roce 1823 C. Mackintosh 
získal na tento vynález patent. Ale macintoshe se také zhoršovaly při vysokých a nízkých teplotách, takže gumárenský průmysl zažil období úpadku.
Mnoho badatelů se snažilo eliminovat nevýhody gumy při zachování jejích předností, ale marně. Nakonec se to podařilo americkému vynálezci Charlesi Goodyearovi.
Charles Goodyear (29.12.1800 - 1.7.1860) se narodil v New Haven ve státě Connecticut. Jako mladý muž dělil svůj čas mezi obchod, továrnu a farmu svého otce, který prodával mimo jiné své vlastní vynálezy. V roce 1826 Charles a jeho otec zorganizovali první americký specializovaný železářství ve Philadelphii, obchod byl neúspěšný: v roce 1830 společnost zkrachovala.
Energický mladý muž se pustil do vymýšlení. V roce 1834 se ve výloze v New Yorku začal zajímat o pryžové výrobky. Když Goodyear zjistil, že je nutné zlepšit tepelnou odolnost tohoto slibného materiálu, po sérii experimentů navrhl přidat do pryže oxidy hořčíku a vápníku. Z výsledné „gumově elastické“ začal vyrábět boty, ale v silném mrazu se nechovaly o nic lépe než obyčejná guma.
V roce 1836 se vynálezce naučil zpracovávat kaučuk s kyselinou dusičnou, vizmutem a dusičnany mědi a 17. června 1837 získal patent a poté založil továrnu v New Yorku. Věci se však nevyvíjely dobře. Goodyear pokračoval ve svých experimentech. V roce 1838 získal Haywardův patent, který spočíval v míchání kaučuku s roztokem síry.
Ale teprve v roce 1839 Goodyear vynalezl metodu, která se dnes nazývá vulkanizace a rozšířila se po celém světě. Stalo se to částečně náhodou, když vzorek směsi kaučuku a síry ponechaný na rozpáleném sporáku netekl, ale proměnil se v tvrdý, zuhelnatělý materiál, který známe jako kaučuk. Vynálezce věnoval usilovné práci na technologickém postupu dalších pět let, než se 15. června 1844 objevil patent č. 3633. Autor však nemohl mít z patentu zisk, protože neměl prostředky na jeho legální registraci.
V roce 1841 dal Goodyear Angličanovi několik kousků gumy. Tyto vzorky, které se dostaly do rukou anglického chemika T. Hancocka, mu pomohly zopakovat technologii vulkanizace a získat britský patent v roce 1843. Název procesu po bohu Vulkánovi navrhl také anglický vynálezce.
Charles Goodyear se snažil svůj vynález široce šířit nejprve v USA, pak v Evropě a utratil spoustu peněz na výstavách v Londýně a Paříži, jejichž expozice zahrnovala pryžové výrobky, až na stránky vlastní knihy Goodyear. Vynálezce přispěl k rozvoji gumárenského průmyslu ve Starém a Novém světě, ale sám nemohl zbohatnout. Vtipkoval, že ho lze poznat jako muže oblečeného do celé gumy a s gumovou peněženkou bez jediného centu. Goodyear zemřel v chudobě a zanechal po sobě velké dluhy. Pouze jeho syn, také Charles, který pokračoval v práci svého otce, dokázal dosáhnout úspěchu v gumárenském podnikání.
V roce 1846 navrhl A. Parks proces studené vulkanizace pomocí chloridu sírového. Pryžové výrobky se při pokojové teplotě umístí do chloridu sírového rozpuštěného v sirouhlíku nebo do komory naplněné parami chloridu sírového. Proces trvá 1-2 minuty, poté se z produktu odstraní zbývající činidlo. Tato metoda se používá při výrobě tenkostěnných výrobků (rukavice, dětské hračky atd.). Produkty získané vulkanizací za studena mají horší vlastnosti než produkty vulkanizace za tepla.
Rozvíjející se průmysl potřeboval stále více gumy. Obrovské plantáže Hevea vyrostly v Jižní Americe a Indonésii. Zhruba ve stejné době jeden podnikavý Angličan tajně odvezl z Brazílie 70 tisíc semen Hevea, která se však zakořenila pouze na jediném místě – na Cejlonských ostrovech, které tehdy patřily Anglii.
Na světovém trhu s kaučukem se objevili dva velcí monopolisté a ukázalo se, že přírodní kaučuk není ekonomický ani ziskový, je nutné najít způsob výroby umělého kaučuku. Další historií vývoje kaučuku je historie chemického výzkumu, především ruské chemické vědy.
V Rusku se gumárenský průmysl objevil v první polovině 19. století. Před revolucí byla výroba pryže zastoupena čtyřmi podniky: „Trojúhelník“, „Provodnik“ a relativně malé závody „Bogatyr“ a „Kauchuk“. V roce 1913 zaměstnávali 23 tisíc lidí a vyráběli především obuv.
Suroviny a zařízení byly zahraniční, technické řízení prováděli cizinci. Málokdo ví, že výroba toaletní houby byla v 19. století tajemstvím závodu Triangle; Kupodivu byl tento jednoduchý předmět nejkonkurenceschopnějším pryžovým výrobkem na světovém trhu. Po říjnové revoluci byl gumárenský průmysl poměrně silným průmyslem. Byl přijat obecný kurz k industrializaci, a proto prudce vzrostla potřeba komponentů pro pryžové výrobky.
Výroba kaučuku však byla výhradně závislá na dovozu přírodního kaučuku. Existovaly dvě možná řešení problému. Prvním je hledání kaučukovníků vhodných pro pěstování v oblastech s mírným klimatem. V SSSR to udělal N.I. Vavilov, v USA byli iniciátory této práce T. Edison a G. Ford.
Druhou možností je vytvoření syntetického kaučuku. Chemické studie složení kaučuku začaly experimenty M. Faradaye v roce 1826. V roce 1879 A. Bouchard pozoroval přeměnu isoprenu na hmotu podobnou gumě a 
v roce 1910 - I. L. Kondakov podobná přeměna dimethylbutadienu. V roce 1909 ukázal Sergej Vasiljevič Lebeděv látku blízkou kaučuku, připravenou z divinylu, bezbarvého těkavého plynu. Po velké práci se mu ale podařilo získat pouhých 19 gramů.
V Rusku stejným směrem pracoval I. I. Ostromyslenský, který prováděl experimenty v závodě Bogatyr, v Německu - K. Harries, v Anglii - F. Matthews a E. Strakhedge. Věda se tedy vydala po stopách přírody: nejprve bylo nutné získat polymer dienových uhlovodíků a poté z nich syntetizovat kaučuk.
V roce 1926 vyhlásila sovětská vláda celosvětovou soutěž na výrobu umělé pryže, 
Navíc byly předloženy 3 podmínky: 1) suroviny musí být levné; 2) kvalita není horší než přirozená; 3) období před předložením výsledků vývoje je 2 roky. V květnu 1928 tuto soutěž vyhrál S.V. Jako surovinu používal obyčejné brambory, ze kterých získával líh a z lihu - divinyl. Navíc nejprve dostal 5 gramů divinylu z 1 litru alkoholu ao dva roky později - 50 gramů, čímž snížil náklady 10krát.
Tento absolutní průlom však problém nevyřešil, protože například na výrobu bylo potřeba 500 kg brambor. Poté vědci, kteří vylepšili vynález S.V. Lebedeva, začali extrahovat divinyl ze zemních plynů. A již v roce 1929 se vláda rozhodla postavit v Leningradu poloprovozní závod na výrobu syntetického kaučuku z alkoholu metodou Lebeděva a další dva závody, které měly testovat další známé metody: B.V.Byzov a skupina vědců vedená A.L. Klebanského .
15. února 1931 noviny po celém světě informovaly, že první velká várka umělého kaučuku byla vyrobena v SSSR. Ani Německo, ani Anglie v té době nebyly připraveny nabídnout vlastní řešení tohoto průmyslového problému.
Je zajímavé, že T. Edison ve svém rozhovoru zhodnotil tuto událost takto: „Zpráva, že Sověti dosáhli úspěchu ve výrobě syntetického kaučuku z ropy, je neuvěřitelná. To nelze udělat. Dokonce bych řekl více: celá tato zpráva je falešná. Na základě mých vlastních zkušeností a zkušeností ostatních nelze nyní říci, že výroba syntetického kaučuku bude někdy úspěšná.“ A přesto, již v roce 1932, první závod na výrobu syntetického kaučuku vyráběl výrobky v Jaroslavli.
Od roku 1951 začala výroba kaučuku z ropných plynů a ropných produktů. Umělý kaučuk, i když v určitých ukazatelích (teplotní rozsah, pevnost, chemická odolnost) byl po dlouhou dobu lepší než skutečný kaučuk, byl v jedné věci horší - elasticita (která je velmi důležitá například pro pneumatiky automobilů a letadel), ale tento problém byl vyřešen.
Přírodní dar - strom Hevea, řada nehod a dlouhá pečlivá práce vědců učinily z gumy jeden z nejpotřebnějších a nejuniverzálnějších materiálů, který je žádaný každý den, v různých situacích a v různých situacích. obory lidské činnosti.
