Каучук

У результаті швидкого розвитку промислових галузей на початку 20 століття, з'явилася величезна потреба в каучуку. Але натурального каучуку було занадто мало для задоволення цих потреб. Тому гостро постало питання про синтетичному отриманні каучуку. Наприкінці 20-х років нашого століття ленінградські хіміки у чолі з С. В. Лебедєвим розробили спосіб отримання каучуку з етилового спирту з наступною полімеризацією його на металевому натрії. На основі цього методу в нашій країні було засновано перше в світі промислове виробництво синтетичного каучуку.

Синтетичні каучуки - синтетичні полімери, здатні переробляти до гуми шляхом вулканізації, складають основну масу еластомерів.

Синтетичний каучук - високополімерний, каучукоподобний матеріал. Його отримують полімеризацією або кополімеризації бутадієну, стиролу, ізопрену, хлорпрена, ізобутілену, нітрит акрилової кислоти. Подібно до натурального каучуку, синтетичні мають довгі макромолекулярні ланцюга, іноді розгалужені, з середньою молекулярною вагою, що дорівнює сотням тисяч і навіть мільйонів. Полімерні ланцюга в синтетичному каучуку в більшості випадків мають подвійні зв'язки, завдяки яким при вулканізації утворюється просторова сітка, отримується при цьому гума, набуває характерні фізико-механічні властивості.

Зазвичай прийнято класифікація та найменування каучуків по мономеру, використаним для їх отримання (ізопрена, бутадієновий і т. д.) або за характерною угрупованню (атомів) в основному ланцюзі або бічних групах (уретанові, полісульфідні та ін) Синтетичні каучуки також підрозділяють за ознаками, наприклад, за змістом наповнювачів (наповнені і ненаповнені), по молекулярній масі (консистенції) і випускний формі (тверді, рідкі, порошкообр.). Частина синтетичних каучуків випускають у вигляді водних дисперсій - синтетичних латексів. Особливу групу каучуків складають - термоеластопласт.

Деякі види синтетичних каучуків (наприклад полізобутілен, силіконовий каучук) являють собою цілком граничні з'єднання, тому для їх вулканізації застосовують органічні перекиси, аміни та ін речовини. Окремі види синтетичних каучуків по ряду технічних властивостей перевершують натуральний каучук.

По області застосування синтетичні каучуки поділяють на каучуки загального і спеціального призначення. До каучуку загального призначення відносять каучуки з комплексом достатньо високих технічних властивостей (міцність, еластичність і ін), придатних для масового виготовлення широкого кола виробів. До каучуку спеціального призначення відносять каучуки з одним або декількома властивостями, забезпечують виконання спеціальних вимог до виробу і ярмо працездатності в часто екстремальних умовах експлуатації.

Каучуки загального призначення: ізопрена, бутадієновий, бутадіенстірольние та ін

Каучуки спеціального призначення: бутилкаучук, етіленпропіленовие, хлорпреновие, фторкаучук, уретанові та ін

Каучук натуральний - це еластичний матеріал, високомолекулярний полімер ізопрену С5Н8.

Отже, макромолекули натурального каучуку складаються із залишків молекул ізопрену.

Таке просторову будову молекул полімерів називається стереорегулярними. Каучук натуральний видобувається з молочного соку (латексу) каучуконосних рослин. Каучуконосні рослини утворюють каучук у деяких тканинах: Хрящ-молочник, паренхімі коренів і стебел, зелених клітинах (хлоренхіме) листя і кори молодих пагонів. До каучуконосний рослин відносяться рослини сімейства бальзамового (кастіллоа), молочайних (гевея, маніот, сапіум), кутрових (фунтумія), ластовневих (ландольфія), складноцвітих (тау-сагиз, кок-сагиз, гваюла) і деякі інші. При підкисленні латекс згортається, грудки, що виділяється, каучуку натурального, який містить домішки смолистих і білкових речовин, промивають і вальці в формі листів. Каучук натуральний володіє пластичними властивостями. Для закріплення певної форми каучук натуральний у виробах піддають вулканізації, в результаті каучукова суміш перетворюється в еластичну гуму. Нині каучук натуральний не відіграє тієї виняткової ролі у світовій економіці, як до відкриття методів виробництва синтетичного каучуку.

Каучук синтетичний - виробляється з різних ненасичених вуглеводнів, містять так звані зв'язані подвійні зв'язки (бутадієну/дивина -- СН2 = СН-СН = СН2і його гомологів), шляхом їх полімеризації. Перший промисловий спосіб одержання синтетичного каучуку належить С. В. Лебедєву (25.07.1874-02.05.1934, хімік-органік, академік), який розробив спосіб виробництва бутадієну з етилового спирту і вивчив полімеризацію його. Згодом (1931-1933 рр..) Було знайдено кілька варіантів виробництва каучуку синтетичного, наприклад полімеризація хлоропрен C4Н5СL. Важливе значення набув метод сумісної полімеризації бутадієну з стиролом або бутадієну з нітрили акрилової кислоти і т.д. За різноманітністю властивостей і можливостей одержання матеріалів із заданими технічними властивостями каучук синтетичний має переваги перед натуральним.

Бутадієн-нітрілакріловий каучук - це синтетичний каучук, продукт спільної полімеризації бутадієну з нітрили акрилової кислоти (СН2 = СНСN). Використовується головним чином у виробництві бензино-і маслостійке виробів.

бутадієновий каучук (СН2 == СН-СН == СН2) - це синтетичний каучук, що отримується полімеризацією бутадієну. За деякими властивостями, наприклад міцності в сажі сумішах, не поступається природному, за іншими, наприклад клеїть здібності, не замінює його.

Бутадієн-стірольний каучук - це синтетичний каучук, продукт спільної полімеризації бутадієну з стиролом. Гума з нього використовується для виготовлення найрізноманітніших виробів, але головним чином автомобільних покришок і камер до них.

Бутилкаучук - Це синтетичний каучук, продукт спільної полімеризації ізобутілену (СН3) 2С = СН2, ненасичений вуглеводень, tкіп = 6,6, що міститься в газах крекінгу нафти) з ізопрену (СН2 = С (СН3)-СН = СН2, безбарвна рідина з t кип = 34,5; монометр природного каучуку) у присутності фтористого бору при низьких температурах. Гума з бутилкаучуку застосовується головним чином у виробництві камер для автомобільних шин.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://schoolchemistry.by.ru/