天然および合成ゴム。 ゴムの特性

ゴムは、天然または人工のポリマーです。 天然ゴムは、 ラテックス、多くの熱帯植物種で生産されています。 しかし、事実上、世界の天然ゴム生産のすべては、からのラテックス抽出から来ています ゴムの木(パラゴムノキ).

この木の幹に切り込みを入れ、白い液体を流し、ボウルに集めます。汚染や腐敗を防ぐために、頻繁に集める必要があります。

ラテックス(天然ゴム)はゴムの木(Hevea brasiliensis)から抽出されます
ゴムの木(天然ゴム)からラテックス(天然ゴム)を抽出パラゴムノキ)

ゴムポリマーは、として知られている付加ポリマーです ポリイソプレン、1,4のイソプレンモノマー(メチルブタ-1,3-ジエン)の添加によって形成されるため:

ポリイソプレン製造のためのイソプレン重合反応

樹木ではそれらははるかに複雑であり、触媒として作用する酵素を必要とするため、この反応はここでは単純化された方法で行われます。 上記のポリイソプレン式のnの値は5000のオーダーであり、天然ゴムはこのポリマーの約35%で構成されています。 以下のポリイソプレン高分子を参照してください。

天然ゴムの主成分であるポリイソプレンの分子構造

ただし、天然ゴムには使いにくい性質があります。 たとえば、寒い時期には硬くて脆くなり、暑い時期には柔らかくべたつくようになります。

したがって、それはと呼ばれるプロセスを経る必要があります 加硫、チャールズグッドイヤーによって1839年に発見されました。 これは、ポリイソプレンへの硫黄の付加であり、二重結合を切断し、側鎖を結合してヒステリシスを形成する硫黄ブリッジを形成します。 下側のゴムの(たとえば、絞るとすぐに元の形状に戻ります)、永久変形が少なく、大きい 弾性。 このように、ゴムは多くの製品を製造するために使用することができます。

科学者たちは、ゴムの木で起こる反応を模倣して、ジエン化合物を添加して重合反応を実行し始め、いくつかの種類の合成ゴムを製造しました。 ポリマーの製造に使用されるモノマーの種類に応じて、さまざまな特性のゴムが得られます。

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今日最も一般的な合成ゴムは、アセチレン(ブタジエン-1,3-ジエン)の重合によって得られるものです。 ポリブタジエン、およびクロロプレン(2-クロロブト-1,3-ジエン)から、 ポリクロロプレン、または ポリネオプレン、または単に、 ネオプレン:

ポリブタジエンとポリクロロプレンの重合反応

現在、天然ゴムよりも合成ゴムが多く使用されています。 天然と合成の両方が考慮されます エラストマーつまり、張力がかかると、無秩序な再配列から線形の配列に可逆的に変化する物質です。

タイヤに使用されているゴムは合成ゴムで、 ブナ-S、エリスレンによって形成されている(but-1,3-ジエン)およびスチレン(ビニルベンゼン)によって、英語で書かれています sタイヤンしたがって、最後の「S」。 「na」はナトリウムの作用にも由来します(Na-ラテン語から トリウム)触媒として:

ブナ-S共重合

ブナ-Sは 共重合体、異なるモノマーの添加によって形成されます。 共重合体でもある合成ゴムの他の例は ブナ-N, ガスタンク、ホース、ガスケットのライニング、および ABS, タイヤ、電話、電化製品のケーシング、パッケージの製造にも使用されています。

ブナ-Nはエリスレン(bu接頭辞「bu」が由来するt-1,3-ジエン)、およびニトリル基が由来するアクリロニトリル、したがって末尾の「N」。 「na」は、このコポリマーの重合反応の触媒として機能するナトリウムに由来します。

ブナ-N共重合

ABSは、アクリロニトリル(A)、ブタジエン-1,3-ジエン(B)、スチレン(S)の3つのモノマーの結合によって形成されます。 スチレン):

ABS共重合


ジェニファー・フォガサ
化学を卒業

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