Vulkanizirana guma je elastomer, ki je postal bolj trpežen z vulkanizacijo, biokemičnim postopkom. Mlečni lateks iz kavčukovca se združi s sestavino za strjevanje, običajno žveplom, in segreje pod pritiskom.
Postopek vulkanizacije je leta 1839 odkril ameriški izumitelj Charles Goodyear. Vulkanizacija naredi gumo bolj stabilno, tršo in toplotno obstojno, tako da postane bolj uporabna za industrijske namene in nekatere izdelke. Izraz “vulkaniziran” izhaja iz Vulkana, rimskega boga ognja in obdelave kovin.
Vulkanizacija: krepitev gume
Pred odkritjem vulkanizacije bi naravni kavčuk koagulirali s kislino in naredili kovno, da bi ga lahko oblikovali in oblikovali. Pri visokih temperaturah pa bi guma postala lepljiva ali se stopila, pri nizkih pa bi postala krhka. Zaradi teh lastnosti je bila guma nepraktična za uporabo v industrijskih okoljih.
Vulkanizacija kemično združuje gumo in žveplo. Pri visokem tlaku in visokih temperaturah tvorijo žveplovi atomi povezave med dolgimi verigami molekul gume. To poveča trdnost in vzdržljivost gume ter zmanjša njeno lepljivost. Prav tako omogoča, da guma ohrani svojo elastičnost pri veliko širšem temperaturnem območju, zaradi česar je vulkanizirana guma veliko bolj uporabna za različne aplikacije.
Razvoj vulkanizirane gume
Charles Goodyear je nekaj let eksperimentiral z gumo, preden je odkril vulkanizacijo. Nekdanji lastnik trgovine s strojno opremo brez znanstvene izobrazbe ali znanja o kemikalijah se je Goodyear zadolžil, medtem ko je iskal način, kako narediti gumo bolj stabilno in vzdržljivo. Pogosto pravijo, da se je njegovo odkritje zgodilo po naključju, potem ko je mešanica žvepla in gumijaste gume škropila na vroč štedilnik in tvorila strjen material. Goodyear pa je trdil, da to ni naključje, temveč rezultat vrste eksperimentov in opazovanj.
Goodyear je poslal vzorce svoje strjene gume britanskim proizvajalcem gume. Anglež po imenu Thomas Hancock, ki je 20 let poskušal izdelati gumo, odporno na vremenske vplive, je videl enega od vzorcev in na površini vzorca opazil rumenkast praškasti ostanek žvepla. Hancock je ponovno izumil postopek leta 1843, štiri leta po Goodyearu.
Goodyear je leta 1844 pridobil patent Združenih držav za ta postopek, a ko je zaprosil za britanski patent, je ugotovil, da ga je Hancock premagal. Izraz “vulkanizirana guma” ni prišel iz Goodyearja, ampak ga je dejansko skoval Hancockov prijatelj.
Ali ste vedeli? Podjetje Goodyear Tire & Rubber Company, znanega proizvajalca avtomobilskih pnevmatik in drugih izdelkov iz gume, je ustanovil Frank Seiberling leta 1898. Ime je dobilo v čast Charlesu Goodyearu, čeprav ni družinskih povezav.
Uporaba vulkanizirane gume
Vulkanizirana guma se trenutno uporablja v najrazličnejših izdelkih. Med najpogostejšimi so:
avtomobilske pnevmatike
gumijasta tesnila in tesnila
jermeni
podplati za čevlje
hokejski ploščki