Το βουλκανισμένο καουτσούκ είναι ένα ελαστομερές που έχει γίνει πιο ανθεκτικό μέσω του βουλκανισμού, μιας βιοχημικής διαδικασίας. Το γαλακτώδες λατέξ από ένα δέντρο καουτσούκ συνδυάζεται με ένα συστατικό ωρίμανσης, συνήθως θείο, και θερμαίνεται υπό πίεση.
Η διαδικασία βουλκανισμού ανακαλύφθηκε από τον Αμερικανό εφευρέτη Charles Goodyear το 1839. Ο βουλκανισμός κάνει το καουτσούκ πιο σταθερό, πιο σκληρό και πιο ανθεκτικό στη θερμότητα, έτσι ώστε να γίνεται πιο χρήσιμο για βιομηχανικούς σκοπούς και ορισμένα προϊόντα. Ο όρος “βουλκανισμένο” προέρχεται από τον Vulcan, τον ρωμαϊκό θεό της φωτιάς και της μεταλλουργίας.
Βουλκανισμός: Κάνοντας το καουτσούκ πιο ισχυρό
Πριν από την ανακάλυψη του βουλκανισμού, το φυσικό καουτσούκ θα πήζονταν με οξύ και θα γινόταν εύπλαστο ώστε να μπορεί να διαμορφωθεί και να σχηματιστεί. Σε υψηλές θερμοκρασίες, όμως, το καουτσούκ θα κολλούσε ή θα έλιωνε, ενώ σε χαμηλές θερμοκρασίες, το καουτσούκ θα γινόταν εύθραυστο. Αυτές οι ιδιότητες έκαναν το καουτσούκ μη πρακτικό στη χρήση σε βιομηχανικά περιβάλλοντα.
Ο βουλκανισμός συνδυάζει χημικά το καουτσούκ και το θείο. Σε υψηλή πίεση και υψηλές θερμοκρασίες, τα άτομα θείου σχηματίζουν δεσμούς μεταξύ των μακριών αλυσίδων των μορίων του καουτσούκ. Αυτό αυξάνει την αντοχή και την αντοχή του καουτσούκ και μειώνει την κολλώδη του. Επιτρέπει επίσης στο καουτσούκ να διατηρεί την ελαστικότητά του σε ένα πολύ μεγαλύτερο εύρος θερμοκρασιών, καθιστώντας το βουλκανισμένο καουτσούκ πολύ πιο χρήσιμο για διάφορες εφαρμογές.
Η Ανάπτυξη του Βουλκανισμένου Καουτσούκ
Ο Charles Goodyear είχε πειραματιστεί με το καουτσούκ για αρκετά χρόνια πριν ανακαλύψει τον βουλκανισμό. Πρώην ιδιοκτήτης καταστήματος υλικού χωρίς επιστημονική κατάρτιση ή γνώση χημικών, η Goodyear χρεώθηκε αναζητώντας έναν τρόπο να κάνει το καουτσούκ πιο σταθερό και ανθεκτικό. Λέγεται συχνά ότι η ανακάλυψή του έγινε τυχαία, αφού ένα μείγμα θείου και τσίχλας πιτσιλίστηκε σε μια καυτή σόμπα και σχημάτισε ένα σκληρυμένο υλικό. Η Goodyear, ωστόσο, ισχυρίστηκε ότι δεν ήταν τυχαίο αλλά μάλλον αποτέλεσμα μιας σειράς πειραμάτων και παρατηρήσεων.
Ο Goodyear έστειλε δείγματα από το σκληρυμένο καουτσούκ του σε Βρετανούς κατασκευαστές καουτσούκ. Ένας Άγγλος ονόματι Thomas Hancock, ο οποίος προσπαθούσε να κάνει ανθεκτικό στις καιρικές συνθήκες καουτσούκ για 20 χρόνια, είδε ένα από τα δείγματα και παρατήρησε το ενδεικτικό κιτρινωπό κονιώδες υπόλειμμα θείου στην επιφάνεια του δείγματος. Ο Χάνκοκ επανεφηύρε τη διαδικασία το 1843, τέσσερα χρόνια μετά την Goodyear.
Ο Goodyear απέκτησε το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας των Ηνωμένων Πολιτειών για αυτή τη διαδικασία το 1844, αλλά όταν έκανε αίτηση για το βρετανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, διαπίστωσε ότι ο Χάνκοκ τον είχε κερδίσει. Ο όρος “βουλκανισμένο καουτσούκ” δεν προήλθε από την Goodyear, αλλά στην πραγματικότητα επινοήθηκε από έναν φίλο του Hancock.
Το ξέρατε; Η Goodyear Tire & Rubber Company, ένας γνωστός κατασκευαστής ελαστικών αυτοκινήτων και άλλων προϊόντων από καουτσούκ, ιδρύθηκε από τον Frank Seiberling το 1898. Ονομάστηκε προς τιμήν του Charles Goodyear, αν και δεν υπάρχουν οικογενειακές σχέσεις.
Εφαρμογές Βουλκανισμένου Καουτσούκ
Το βουλκανισμένο καουτσούκ χρησιμοποιείται σήμερα σε μεγάλη ποικιλία προϊόντων. Μεταξύ των πιο κοινών είναι:
ελαστικά αυτοκινήτων
ελαστικά στεγανοποιητικά και παρεμβύσματα
ζώνες μετάδοσης
πέλματα παπουτσιών
μπουλόνια χόκεϊ