Guma je polymer, který může být přírodní nebo umělý. Přírodní kaučuk se získává pomocí latex, který se vyrábí u mnoha druhů tropických rostlin. Ale prakticky veškerá světová produkce přírodního kaučuku pochází z extrakce latexu z Gumovník(Hevea brasiliensis).
Na stonku tohoto stromu jsou prováděny řezy a bílá tekutina běží, shromažďuje se v miskách a musí být shromažďována často, aby se zabránilo kontaminaci a hnilobě.
Latex (přírodní kaučuk) se extrahuje z kaučukovníku (Hevea brasiliensis)
Gumový polymer je adiční polymer, známý jako polyisopren, protože vzniká přidáním 1,4 izoprenových monomerů (methylbut-1,3-dien):
Tato reakce je zde zjednodušená, protože na stromech jsou mnohem složitější a vyžadují enzymy působící jako katalyzátory. Hodnota n ve výše uvedeném polyisoprenovém vzorci je řádově 5 000 a přírodní kaučuk je tvořen přibližně 35% tohoto polymeru. Viz polyisoprenová makromolekula níže:
Přírodní kaučuk má však některé vlastnosti, které ztěžují jeho použití. Například v chladném počasí se stává tvrdým a křehkým, zatímco v teple se stává měkkým a lepivým.
Proto musí projít procesem zvaným vulkanizace, který objevil v roce 1839 Charles Goodyear. Jedná se o přídavek síry k polyisoprenu, který rozbíjí své dvojné vazby a vytváří sirné můstky, které spojují boční řetězce a vytvářejí hysterezi spodní gumy (pokud je například vymačkaná, rychle se vrátí do původního tvaru), nízká trvalá deformace a velká pružnost. Tímto způsobem lze gumu použít k výrobě mnoha produktů.
Vědci napodobují reakci, ke které dochází na kaučukovníku, a začali provádět polymerační reakce s přidáním dienových sloučenin a produkovat několik typů syntetických kaučuků. V závislosti na typu monomeru použitého k výrobě polymeru jsou dosaženy kaučuky s různými vlastnostmi.
Nejběžnější syntetické kaučuky dnes jsou ty, které se získávají polymerací acetylenu (buta-1,3-dienu), který tvoří polybutadiena z chloroprenu (2-chlorbut-1,3-dienu), který produkuje polychloroprennebo polyneoprennebo jednoduše neopren:
V současné době se syntetické kaučuky používají více než přírodní kaučuk. Uvažuje se o přírodních i syntetických látkách elastomery, tj. látky, které se při působení napětí reverzibilně mění z neuspořádaných přeskupení na lineární uspořádání.
Kaučuk používaný v pneumatikách je syntetický, známý jako Buna-S, který je tvořen erythrenem (but-1,3-dien) a styrenem (vinylbenzenem), který je v angličtině psán styrentedy „S“ na konci. „Na“ také pochází z působení sodíku (Na - z latiny natrium) jako katalyzátor:
Buna-S je a kopolymer, vznikající přidáním různých monomerů. Další příklady syntetických kaučuků, které jsou také kopolymery, jsou Buna-N, který se používá v plynových nádržích, hadicích a těsnění, a břišní svaly, který se také používá při výrobě pneumatik, telefonů, krytů elektrických obalů a obalů.
Buna-N je tvořen erythrenem (but-1,3-dien), odkud pochází předpona „bu“, a akrylonitril, odkud pochází nitrilová skupina, a tedy „N“ na konci. „Na“ pochází ze sodíku, který působí jako katalyzátor při polymerační reakci tohoto kopolymeru:
ABS vzniká spojením tří monomerů: akrylonitrilu (A), but-1,3-dienu (B) a styrenu (S). styren):
Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/borracha-natural-sintetica.htm