Hoe verkrijgt het rubber zijn elasticiteit?

Het belangrijkste kenmerk van rubber is de elasticiteit: het materiaal veert na vervorming weer terug in zijn oorspronkelijke vorm. Vandaar ook de naam elastiekje. Die veerkracht is te danken aan de polymeerketens waaruit rubber bestaat. Ze liggen in een elastiekje als spaghetti door elkaar: rek je zo’n elastiekje uit, dan moeten de ketens netjes langs elkaar gaan liggen en dat kost kracht. Er is echter meer aan de hand. Als de polymeren alleen maar losse spaghetti zouden zijn, zou je de kluwen makkelijk uiteen trekken en zouden de slierten niet zomaar terugveren naar hun oorspronkelijke vorm. Het materiaal is dan niet elastisch, maar plastisch ofwel vervormbaar. Het bevat geen bruggetjes (crosslinks) tussen de polymeerketens. Deze bruggetjes zorgen ervoor dat de ketens na het uitrekken teruggetrokken worden naar hun oorspronkelijke vorm. Het aanleggen van de crosslinks heet vulkaniseren – naar de Romeinse vuurgod Vulcanus. Zwavel Waarschijnlijk was de Amerikaan Charles Goodyear (naar wie de bekende autobandenfabriek is vernoemd) de eerste die een polymeermengsel vulkaniseerde. Het verhaal gaat dat Goodyear ooit een klodder natuurrubberlatex, waarin zwavel was gebruikt als antikleefmiddel, op een kachel liet vallen. Toen hij het weer oppakte was het materiaal niet gesmolten, maar hard en elastisch geworden. Er waren, zoals pas veel later uit onderzoek bleek, crosslinks gevormd van zwavelbruggen. Goodyear ontdekte dat het bijzondere materiaal ontstond wanneer hij de latex vier uur lang onder druk verhitte bij 130 °C, in aanwezigheid van stoom plus een paar procent zwavel. Deze methode wordt nog steeds toegepast, want vulkaniseren met zwavel is goedkoop en geeft rubber goede mechanische en elastische eigenschappen. Wel hebben rubberproducenten het proces inmiddels sterk verbeterd. Zo gebruikt iedere fabrikant zijn eigen mengsel van versnellers voor de vulkanisatiereactie, waardoor het proces tegenwoordig in enkele minuten verloopt.

Bronnen:

http://www.chemischefeitelijkheden.nl/Uplo...

Rubber is een polymeer; een lange keten van dezelfde eenheden. Deze eenheid waar het monomeer uit is opgebouwd wordt de monomeer genoemd (dit is meestal een molecuul met óf een dubbele binding, óf een dizuur en een diol, óf een hydroxyzuur), de herhalende eenheid van het monomeer wordt de repeterende eenheid genoemd. Het rubber verkrijgt zijn elasticiteit door zwavelbruggen die zich vormen tussen de verschillende polymere ketens (opeenvolgingen van de repeterende eenheid) van het rubber. Door deze onderlinge verbindingen krijgt het rubber een grotere stevigheid; als het bijvoorbeeld uit elkaar wordt getrokken heeft het weer de neiging om terug te gaan naar zijn originele vorm door de aanwezige zwavelbruggen.

Richard Feynman legt dat hier simpel uit: http://www.youtube.com/watch?v=XRxAn2DRzgI