Naturlig og syntetisk gummi. Gummi egenskaper

Gummi er en polymer som kan være naturlig eller kunstig. Naturlig gummi oppnås gjennom latex, som er produsert i mange tropiske plantearter. Men praktisk talt all verdens produksjon av naturgummi kommer fra utvinning av latex fra Gummitre(Hevea brasiliensis).

Det gjøres snitt i stammen på dette treet, og den hvite væsken løper, blir samlet i boller og må samles ofte for å unngå forurensning og forråtnelse.

Latex (naturgummi) ekstraheres fra gummitreet (Hevea brasiliensis)
Latex (naturgummi) ekstraheres fra gummitreet (Hevea brasiliensis)

Gummipolymer er en tilleggspolymer, kjent som polyisopren, da den dannes ved tilsetning av 1,4 isoprenmonomerer (metylbut-1,3-dien):

Isoprenpolymerisasjonsreaksjon for produksjon av polyisopren

Denne reaksjonen er her på en forenklet måte, fordi i trær er de mye mer komplekse og trenger enzymer som fungerer som katalysatorer. Verdien av n i polyisoprenformelen ovenfor er i størrelsesorden 5000 og naturgummi består av ca. 35% av denne polymeren. Se polyisoprenmakromolekylet nedenfor:

Molekylær struktur av polyisopren, hovedbestanddelen av naturgummi

Naturlig gummi har imidlertid noen egenskaper som gjør det vanskelig å bruke. For eksempel, i kaldt vær blir det hardt og sprøtt, mens det i varme blir mykt og klebrig.

Derfor må den gå gjennom en prosess som kalles vulkanisering, som ble oppdaget i 1839 av Charles Goodyear. Det er tilsetning av svovel til polyisopren, som bryter dobbeltbindinger og danner svovelbroer som forbinder sidekjedene og lager hysterese av den nedre gummien (hvis den for eksempel blir klemt, vil den raskt komme tilbake til sin opprinnelige form), lav permanent deformasjon og stor elastisitet. På denne måten kan gummi brukes til å produsere mange produkter.

Etterligner reaksjonen som forekommer i gummitrær, begynte forskere å utføre polymerisasjonsreaksjoner med tilsetning av dienforbindelser, og produserte forskjellige typer syntetiske gummier. Avhengig av hvilken type monomer som brukes til å produsere polymeren, oppnås gummi med forskjellige egenskaper.

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

De vanligste syntetiske gummiene i dag er de som oppnås ved polymerisering av acetylen (buta-1,3-dien), som danner polybutadienog fra kloropren (2-klorbut-1,3-dien), som produserer polykloropren, eller polyneopren, eller rett og slett, neopren:

Polybutadien- og polykloroprenpolymerisasjonsreaksjoner

For tiden brukes syntetiske gummier mer enn naturgummi. Både naturlig og syntetisk blir vurdert elastomerer, det vil si stoffer som, når de utsettes for spenning, skifter fra uordnede omlegginger til lineære ordninger, på en reversibel måte.

Gummien som brukes i dekk er syntetisk, kjent som Buna-S, blir dannet av erytren (but-1,3-dien) og av styren (vinylbenzen), som på engelsk er skrevet styrenederav “S” på slutten. "Na" kommer også fra virkningen av natrium (Na - fra latin triumf) som katalysator:

Buna-S kopolymerisering

Buna-S er en kopolymer, dannet ved tilsetning av forskjellige monomerer. Andre eksempler på syntetiske gummier som også er kopolymerer er Buna-N, som brukes i bensintank, slange og pakning foringer, og ABS, som også brukes i produksjon av dekk, telefoner, elektriske apparater og emballasje.

Buna-N er dannet av erytren (but-1,3-dien), hvor prefikset "bu" kommer fra, og av akrylnitril, hvor en nitrilgruppe kommer fra og derav "N" på slutten. "Na" kommer fra natrium, som fungerer som en katalysator i polymerisasjonsreaksjonen til denne kopolymeren:

Buna-N kopolymerisering

ABS dannes ved forening av tre monomerer: akrylnitril (A), men-1,3-dien (B) og styren (S). styren):

ABS-kopolymerisering


Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi

Resulterende Dipole Moment. Dipole Moment of Molecules

Resulterende Dipole Moment. Dipole Moment of Molecules

Polariteten til molekyler er et veldig viktig aspekt, ettersom egenskapene til stoffer bestemmes...

read more
Energisk oksidasjon av alkener. Energisk oksidasjonsreaksjon

Energisk oksidasjon av alkener. Energisk oksidasjonsreaksjon

En energisk oksidasjonsreaksjon i alkener oppstår når det er et brudd på molekylet, det vil si sa...

read more

Paracelsus og Iatrokjemi. Paracelsus og studiet av Iatrokjemi

På tidspunktet for renessansen, som fant sted på 1400-tallet, begynte eksperimentene å bli mer or...

read more