ゴムおよびゴム素材:ゴム、エボナイト、ガッタパーチャ、バラタ

ゴム これは、特定の熱帯植物から分泌される乳状の樹液を凝固させた製品の一般名で販売されています。これらの植物には、ブラジルのパラゴムノキ (Hevea brasiliensis) とその関連種が含まれます。世界のゴム生産量の約 9/10 は、野生と植林地のパラゴムノキの両方から生産されています。

プランテーションゴムは野生ゴムよりも品質が優れています。市販のゴムにはさまざまな名前がありますが、最も価値のあるグレードは「パラゴム」です。化学的には、ゴムの主成分は炭化水素組成物 (С10З16)n です。現在、合成ゴムはイソプレン(C538)の重合により大量に生産されています。ゴムはガソリン、ベンゼン、二硫化炭素などに溶けます。

天然ゴム

ブラジルが発見される前から、先住民のインディアンは割れにくい素材の瓶である「ゴムボール」を持ち、休日の照明にたいまつを使用していました。これは長時間燃えますが、大量のすすが発生し、刺激的な臭いがしました。ゴムの木の乳白色の「涙」から作られています。

ゴム状の乾燥ケーキの形をしたこの物質のサンプルは、イギリス海軍によるフランス封鎖中の 1744 年にフランスの探検家で科学者のシャルル マリー ド ラ コンダミーヌによって持ち帰られました。しかし、ゴムが工業的に重要になったのは、1839 年にアメリカの化学者チャールズ ネルソン グッドイヤーが、熱の作用下で硫黄を含むゴムをプラスチックから弾性状態 (ゴム) に変換することに成功してからです。

エボナイトの加硫と生産のプロセスの結果、1848 年に彼は現代のゴム産業の創始者となりました。 1898 年、グッドイヤー タイヤ & ラバー カンパニーがオハイオ州アクランに設立されました。現在でも、ゴムおよび合成ゴム製品の世界最大の生産者の 1 つです。

古いグッドイヤーの広告

ゴム加工

純粋な形ではゴムは使用されませんが、硫黄が主な役割を果たすさまざまな物質とあらかじめ混合されています。得られた混合物を成形し、加硫する。混合は、ローラー上でゴムを粉砕し、1 つまたは別の物質を徐々に加えることによって行われます。

ゴム塊の組成には次の物質が含まれる場合があります。

  • ゴム;

  • ゴム代用物(再生 - 古いゴムと事実 - 硫黄加硫脂肪油)。

  • 充填剤(酸化亜鉛、チョーク、カオルブなど)。

  • 硫黄;

  • 加硫促進剤。

  • 充填剤(パラフィン、セレシン、アスファルトなど)を多く添加した柔軟剤。

  • 染料。

電気工学では、フィラーの含有量が高く(最大60%以上)、硫黄含有量の少ない柔らかいゴムが使用され、硫黄含有量が高いホーンゴム、エボナイトなどの硬質ゴムが使用されます。

ゴム製品

ゴム

ゴムはゴムと硫黄の混合物を高温で加工したものです。非常に柔軟で弾力性があり、完全防水性と断熱性の高い素材です。さまざまな厚さのシートの形で製造されており、ワイヤの絶縁に広く使用されています。欠点は耐熱性と耐油性が低いことです。

ゴムタイヤ

加硫私は

電気製品の場合、非常に高温の加硫が行われます。加硫温度は硬質ゴムで160~170℃、軟質ゴムで125~145℃です。加硫時間は製品の種類やサイズによって異なります。

加硫プロセスをスピードアップするために、有機および無機起源の特別な物質である促進剤がスカム混合物に追加されます。これらの物質には、いくつかの金属の酸化物やいくつかの複雑な有機化合物が含まれます。私が使用している促進剤は、加硫時間を 4 ~ 6 分の 1 に短縮するだけでなく、より均質であらゆる点で最高の品質の製品を提供します。


電気絶縁手袋

ゴムの破砕特性

ゴムの特性は、ゴムの種類、充填剤の種類、硫黄の量、加硫時間などによって異なります。硫黄含有量が増加すると、誘電率角と損失角が増加します。不純物の中で、電気的特性に最も有害な影響を与えるのはカーボン ブラックであり、石英粉砕物は最も有害ではありません。

静電容量抵抗は平均 1014 ~ 1016 Ohm x cm... 誘電率 2.5 ~ 3. 生ゴムの電気強度 - 24 kV / mm、加硫ゴムの場合 - 38.7 kV / mm... 加硫ゴムの損失正接 0.005 ~ 0.02。純ゴム重量 0.93 ~ 0.97、混合ゴム重量 - 1.7 ~ 2. 一時抵抗抵抗 NS および伸びの良いゴム - 120 kg/cm2、また、引裂くとゴムは 7 倍に伸びます。

軟質ゴムは主にワイヤーの絶縁材として使用され、パイプ、テープ、手袋などの製造に使用されます。電気工事では、片面にゴム系粘着剤を塗布した単純な普通のテープである絶縁テープが広く使用されています。


電気産業のゴム

エボナイト

硬質ゴムとも呼ばれます。最高のブランドのエボナイトには、75% の純粋なゴムと 25% の硫黄が含まれています。一部の品種には回復剤や増量剤も含まれています。ただし、場合によっては、エボナイトの特性を目的の方向に変えるために充填剤が添加されることがあります。たとえば、耐熱性を高めるためのイマーなどです。

b 最高グレードのエボナイトの容量抵抗は 1016 — 1017 オーム x cm まで、表面抵抗は 1015 オームまで...ただし、表面抵抗は光線に長時間さらされると大幅に減少します。この影響を軽減するには、エボナイトの表面をよく磨く必要があります。

老化は、エボナイトから遊離硫黄が放出されることによって起こり、これが大気中の酸素および水分と結合して硫酸を生成します。表面を復元するため。エボナイトは最初にアンモニアで洗浄され、次に蒸留水で繰り返し洗浄されます。

エボットの耐電圧は、厚さ5~10mm程度で8~10kV/mm…最大曲げ強さ400〜1000kg/°Cm2…衝撃曲げ時の一時抵抗5〜20(kg) xcm)/cm2 … 耐熱性 45~55℃

エボナイトを生産する企業は通常、数種類のエボナイトを生産しています。グレードが低いほど、より多くのゴ​​ム代替品や充填剤が含まれます。エボナイトは電気工学で広く使用されています。エボナイトはシート、ロッド、チューブの形で販売されています。


エボナイトの使用

特別グレードのエボナイトには、アセストナイトと火山アスベストが含まれます。その製造はエボナイトの製造とは若干異なります。つまり、アスベスト繊維はローラーで完全に粉砕されるため、ゴムはガソリンに溶解され、その後アスベストおよび他の充填剤と混合されます。このような混合物にはゴムが10%までと非常に少量しか含まれていない可能性があり、その結果、これらの製品の耐熱性は160℃まで増加する可能性があります。

エボナイト粉末は、さまざまな絶縁部品をプレスするプラスチックの製造に使用されます。

合成人工ゴム

現代のケーブル業界では、天然ゴムではなく、その合成タイプおよび混合物が好まれています。これらの混合物は、完成品(ワイヤー、ワイヤー、ケーブル)の絶縁層とシースに特定の特性を与えます。架橋反応を促進する添加剤が混合物に加えられるほか、着色顔料や最終製品を老化から保護する添加剤も加えられます。

合成ゴムには、カルボン酸塩、ポリスルフィド、エチレンプロピンなど、いくつかの種類があります。合成ゴムの電気的特性は天然ゴムに似ていますが、機械的特性は天然ゴムよりも劣ります。


人工ゴム

ガッタパーチャ

ガッタパーチャは、マレー諸島の島々に生育する特定の植物の乳白色のジュースを凝固させた製品です。

ガッタパーチャは樹脂20~30%、ゴム70~80%に炭化水素を含有しており、化学組成は天然ゴムに近いです。しかし、親戚が常に同じであるとは限らないため、ガッタパーチャも天然ゴムとは異なる動作をします。ガッタパーチャは 50 ~ 70 ℃ の温度でプラスチックになりますが、ゴムのように弾力性はなく、寒さにさらされると硬化します。

ガッタパーチャは治りません。 37℃で柔らかくなり始め、60℃で完全にプラスチックになり、130℃で溶けます。 Oudsmruch 体積抵抗 1014 — 1016 Ohm x cm。

最も古い電気絶縁材料の 1 つです。 1845 年以来、英国の電信線はガッタパーチャで絶縁されています。水中ラインの絶縁に。


水中電信ケーブル 1864年

水中電信ケーブル 1864年

19 世紀の 70 年代に、最初のケーブル工場が海外とロシアに出現しました。これらの工場は主に電信用の絶縁電線を製造しており、ガッタパーチャ絶縁海底電信ケーブルを製造している工場もいくつかあります。

ゴム、ガッタパーチャ、バラタなどの新しい原材料の使用は、ケルン生まれのフランツ クラウト (1838 ~ 1910) によって支持されました。彼は革新者であり、ドイツのゴム産業の最も重要な創設者となりました。

地下ケーブルにガッタパーカを使用したいと考えたヴェルナー・フォン・シーメンスによって、絶縁ライニングとしてガッタパーカを使用する実験も行われました。ドイツ政府に代わって行われた3年間のテストの結果、ガッタパーチャは地球の天然の攻撃的な物質によって破壊され、地下水中で短期間で断熱性を失うことが判明した。

電力ケーブルのコアの絶縁体としてのガッタパーチャは、絶縁体が寒さでは硬くなり、熱の影響で柔らかくなるため、比較的寿命が短く、高価であったため理想的なものにすることができませんでした(—を参照) ケーブル製品とは).


コードをガッタパーチャで覆います。グリニッジ、1865 ~ 1866 年。 R.C.ダドリーの絵画

コードをガッタパーチャで覆います。グリニッジ、1865 ~ 1866 年。 R.C.ダドリーの絵画

当時、静脈は鉄と鉛のパイプの中に置かれ、綿、亜麻、またはジュートの細片で包まれていました。そして 1882 年に、これらの材料を断熱材に使用するというアイデアが登場しました。この目的のために、ワセリンをベースに天然の増粘樹脂を添加した含浸剤が作成されています。

当時使用されていたガッタパーチャプレスは油圧式鉛プレスとなり、芯材に直接鉛ライニングが施され、鉄パイプを使用する必要がなくなりました。

シースは、ケーブルに巻き付けられたビチューメンを含浸させたジュートによって腐食から保護されています。ビチューメンを含浸させて重ねて置いた 2 枚の亜鉛メッキ鉄板を機械的保護として使用しました。腐食を完全に防ぐために、再びアスファルトを含浸させたジュートで覆われました。

アスファルトは、何十年にもわたって地中ケーブル敷設業者の手に黒い跡を残してきた製品の 1 つです。 「アースタール」または「ロックタール」として知られるこの石は、「天然アスファルト」として採掘され、今日では主に石油の減圧蒸留中に放出されるため、紀元前 2500 年には「アスファルト」と呼ばれていました。メソポタミアの住民は、船の甲板の板の間にアザラシを入れました。また、湿気の浸透から床を断熱するためのリノリウムの前駆体としても使用されます。


組み立てライン

ゴムとガッタパーチャに関連する製品であるバラタはベネズエラで採掘されています。性質はガッタパーカに近く、ガッタパーカやゴムへの添加物として使用されますが、ベールにはゴムやガッタパーカよりも天然樹脂が多く含まれており、ゴムとは異なり硬化しません。伝動ベルトやコンベヤベルトの製造時に含浸剤として大量に使用されます。

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