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 делаются 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)
Каучуковый полимер - это аддитивный полимер, известный как полиизопрен, так как образуется при добавлении 1,4 мономеров изопрена (метилбут-1,3-диена):
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:
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, которая происходит 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.
На сегодняшний день наиболее распространены синтетические каучуки, полученные 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:
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:
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 (буt-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:
ABS образован объединением трех мономеров: акрилонитрила (A), бут-1,3-диена (B) и стирола (S). стирол):
Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/borracha-natural-sintetica.htm