Натуральный и синтетический каучук. Характеристики резины

Каучук - это полимер, который может быть натуральным или искусственным. Натуральный каучук получают благодаря латекс, который производится из многих видов тропических растений. Но практически все производство натурального каучука в мире происходит за счет извлечения латекса из Каучуковое дерево(Hevea brasiliensis).

В стволе этого дерева делают надрезы, и белая жидкость стекает, собирается в чаши, и ее необходимо часто собирать, чтобы избежать загрязнения и гниения.

Латекс (натуральный каучук) добывается из каучукового дерева (Hevea brasiliensis).
Латекс (натуральный каучук) добывается из каучукового дерева (Hevea brasiliensis)

Каучуковый полимер - это аддитивный полимер, известный как полиизопрен, так как образуется при добавлении 1,4 мономеров изопрена (метилбут-1,3-диена):

Реакция полимеризации изопрена для производства полиизопрена

Эта реакция здесь упрощена, потому что у деревьев они намного сложнее и нуждаются в ферментах, действующих в качестве катализаторов. Значение n в приведенной выше формуле полиизопрена составляет порядка 5000, а натуральный каучук состоит примерно на 35% из этого полимера. См. Макромолекулу полиизопрена ниже:

Молекулярная структура полиизопрена, основного компонента натурального каучука.

Однако натуральный каучук имеет некоторые свойства, затрудняющие его использование. Например, в холодную погоду он становится твердым и ломким, а в жару - мягким и липким.

Следовательно, он должен пройти процесс, называемый вулканизация, который был обнаружен в 1839 году Чарльзом Гудиером. Это добавление серы к полиизопрену, которая разрывает его двойные связи и образует серные мостики, которые связывают боковые цепи и создают гистерезис. нижней резины (если ее, например, сжать, она быстро вернется к исходной форме), низкая остаточная деформация и большая эластичность. Таким образом, из каучука можно производить множество продуктов.

Имитируя реакцию, происходящую в каучуковых деревьях, ученые начали проводить реакции полимеризации с добавлением диеновых соединений, производя несколько типов синтетических каучуков. В зависимости от типа мономера, используемого для производства полимера, получаются каучуки с разными свойствами.

Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)

На сегодняшний день наиболее распространенными синтетическими каучуками являются каучуки, получаемые путем полимеризации ацетилена (бута-1,3-диена), который образует полибутадиен, и из хлоропрена (2-хлорбут-1,3-диен), который дает полихлоропрен, или же полинеопрен, или просто, неопрен:

Реакции полимеризации полибутадиена и полихлоропрена

В настоящее время синтетический каучук используется больше, чем натуральный каучук. Считаются как натуральные, так и синтетические эластомеры, то есть вещества, которые под действием напряжения изменяются от неупорядоченных перегруппировок к линейным обратимым образом.

Резина, используемая в шинах, является синтетической, известной как Буна-С, образованный эритреном (буt-1,3-диен) и стиролом (винилбензол), что на английском языке пишется sтиренаотсюда буква «S» в конце. «На» также происходит от действия натрия (Na - от лат. втриумф) в качестве катализатора:

Сополимеризация Buna-S

Буна-С - это сополимер, образованный добавлением различных мономеров. Другими примерами синтетических каучуков, которые также являются сополимерами, являются: Буна-Н, который используется в топливных баках, шлангах и прокладках, а также АБС, который также используется в производстве шин, телефонов, корпусов для электроприборов и упаковки.

Буна-Н образован эритреном (бут-1,3-диен), откуда происходит префикс «бу», и акрилонитрилом, откуда происходит нитрильная группа и, следовательно, «N» в конце. Na происходит от натрия, который действует как катализатор в реакции полимеризации этого сополимера:

Сополимеризация Buna-N

ABS образован объединением трех мономеров: акрилонитрила (A), бут-1,3-диена (B) и стирола (S). стирол):

Сополимеризация АБС


Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет

Газовые превращения: виды, примеры, упражнения

Газовые превращения: виды, примеры, упражнения

Преобразования газа - это процессы, в которых газ может иметь один или несколько параметров из да...

read more
Уравнение состояния газов (уравнение Клапейрона)

Уравнение состояния газов (уравнение Клапейрона)

В уравнение клапейрона, также известный как уравнение состояния идеального газа или еще общее ура...

read more
Обычная номенклатура органических галогенидов. органические галогениды

Обычная номенклатура органических галогенидов. органические галогениды

Ты органические галогениды представляют собой соединения, которые имеют по крайней мере один ато...

read more
instagram viewer