Эбонит - Ebonite

Эта статья про тип резины. Информацию о производителе шара для боулинга см. Эбонит Интернэшнл.

Аппликации из эбонита XIX века

Эбонит это торговая марка материала, известного как твердая резина, и получается вулканизация натуральная резина на длительные периоды. Эбонит может содержать от 25% до 80% сера и льняное масло.^[1][2] Его название происходит от его предполагаемого использования в качестве искусственного заменителя черное дерево дерево. Материал также получил название вулканит,^[3] хотя формально это название относится к минералу вулканит.

Чарльз Гудьир Брат Нельсон Гудиер экспериментировал с химией композитов эбонита. В 1851 году он использовал оксид цинка в качестве наполнителя.^[4] Хью Сильвер был ответственен за то, чтобы дать ему свое имя.^[5]

Характеристики

Схематическое изображение двух нитей (синий и зеленый) натурального каучука после вулканизации элементарной серой

Процентное содержание серы, применяемые температуры и продолжительность вулканизации являются основными переменными, которые определяют технические свойства твердой резины. полисульфид эластомер. Происходящая реакция в основном представляет собой добавление серы к двойным связям, образуя внутримолекулярные кольцевые структуры, поэтому большая часть серы находится в очень высокой концентрации. сшитый в виде внутримолекулярного добавления. Благодаря максимальному содержанию серы до 40% он может использоваться для предотвращения набухания и минимизации диэлектрических потерь. Самые высокие механические свойства и наибольшая термостойкость достигаются при содержании серы около 35%, в то время как самая высокая ударная вязкость может быть получена при более низком содержании серы 30%. Жесткость твердой резины при комнатная температура относится к силы Ван дер Ваальса между внутримолекулярными атомами серы. Повышение температуры постепенно увеличивает молекулярные колебания, которые преодолевают силы Ван-дер-Ваальса, делая его эластичным. Твердая резина имеет плотность, зависящую от смеси, от 1,1 до 1,2. При повторном нагревании твердая резина проявляет эффект памяти формы и может быть довольно легко изменена в определенных пределах. В зависимости от процентного содержания серы твердая резина имеет температуру термопластического перехода или размягчения от 70 до 80 ° C (от 158 до 176 ° F).

Материал хрупкий, что создает проблемы при его использовании, например, в аккумуляторных отсеках, где целостность корпуса жизненно важна для предотвращения утечки серная кислота. Теперь его обычно заменяют на черный карбон -заполненный полипропилен.

Под воздействием ультрафиолета в дневное время твердая резина окисляется, а воздействие влаги связывает воду со свободной серой на поверхности, создавая сульфаты и серная кислота на поверхности, которые очень гигроскопичный. Сульфаты конденсируют воду из воздуха, образуя гидрофильную пленку с благоприятным смачиваемость характеристики на поверхности.^[6] Эти процессы старения постепенно изменяют цвет поверхности от серовато-зеленого до коричневого и вызывают быстрое ухудшение электрического удельного сопротивления поверхности.

Загрязнение

Загрязнение эбонитом было проблемой, когда он использовался для электроники. Эбонит прокатывали между листами металлической фольги, которые отклеивались, оставляя следы металла. Для использования в электронике поверхность была отшлифована для удаления металлических частиц.

Приложения

Перьевая ручка из зеленого / черного рифленого эбонита 2014 года выпуска и перьевая ручка из черного эбонита 2017 года выпуска.

Твердая резина использовалась в начале 20 века. шары для боулинга; однако от него отказались в пользу других материалов (название Ebonite остается торговым названием одного из основных производителей полимерных шаров).^[7] Он использовался в электрических розетках, курительная трубка мундштуки (в конкуренции с Люцит ), хоккейные шайбы, Перьевая ручка тела и перья, и саксофон и кларнет мундштуки а также полные устойчивые к влажности кларнеты [1]. Твердая резина часто рассматривается как материал колес в ролики. Он также обычно используется в физика классы для демонстрации статичное электричество, потому что он находится на отрицательном конце трибоэлектрический ряд.

В корпусах автомобилей использовалась твердая резина. батареи в течение многих лет, тем самым установив черный цвет в качестве традиционного цвета даже спустя долгое время после того, как более прочные современные пластмассы, такие как полипропилен были заменены. На протяжении десятилетий он использовался в гребнях для волос, сделанных Ace, которые теперь являются частью Ньюэлл Rubbermaid, хотя известно, что современные модели производятся исключительно из пластика.^[8]

Эбонит применяется как антикоррозионная облицовка для различных (в основном складских) емкостей, содержащих разбавленные соляная кислота. При хранении образует пузыри плавиковая кислота при температурах выше комнатной или в течение длительного времени.^[9]

Рекомендации

1. Хартгумми (Эбонит) (на немецком)
2. eboDUST Эбонит / Пыль твердой резины
3. Мерриам-Вебстер (2002) [1961], «вулканит», Третий новый международный словарь Вебстера, полный, Спрингфилд, Массачусетс, США: Merriam-Webster.
4. Сеймур, Раймон Бенедикт; Дининг, Рудольф Д. (1987). История полимерных композитов. ВСП. п. 374.
5. «Виртуальная библиотека ICE». www.icevirtuallibrary.com. Институт инженеров-строителей. Дои:10.1680 / imotp.1912.16587. Получено 12 февраля 2019.
6. «Уход за предметами из резины и пластика - Примечания 15/1 CCI». Банкноты CCI серии 15 (Современные материалы и промышленные коллекции). Канадский институт охраны природы. Архивировано из оригинал 10 сентября 2015 г.. Получено 28 августа, 2015.
7. «Шары для боулинга: подробный обзор». Боулинг в этом месяце. Получено 29 августа, 2015.
8. Простой способ распознать расческу из твердой резины - энергично потереть часть ее поверхности, а затем сразу почувствовать запах расчески. Запах твердой резины, возникающий из-за серы в эбоните, обычно можно обнаружить временно. Тот же эффект часто можно получить, пропустив гребень под горячей водой из-под крана.
9. Таблица химической стойкости эбонита и других материалов