ยางธรรมชาติและยางสังเคราะห์ ลักษณะยาง

ยางเป็นพอลิเมอร์ที่สามารถเป็นธรรมชาติหรือเทียมได้ ยางธรรมชาติได้มาจาก น้ำยางซึ่งผลิตขึ้นในพืชเมืองร้อนหลายชนิด แต่ในทางปฏิบัติการผลิตยางธรรมชาติทั้งโลกมาจากการสกัดน้ำยางจาก ต้นยาง(ยางพารา).

บาดแผลเกิดขึ้นที่ลำต้นของต้นไม้ต้นนี้และของเหลวสีขาวไหลผ่าน โดยถูกรวบรวมในชามและต้องเก็บบ่อยครั้งเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนและการเน่าเปื่อย

น้ำยาง (ยางธรรมชาติ) ที่สกัดจากต้นยาง (Hevea brasiliensis)
น้ำยาง (ยางธรรมชาติ) สกัดจากต้นยางพารา (ยางพารา)

ยางโพลีเมอร์เป็นพอลิเมอร์เสริมที่เรียกว่า โพลิไอโซพรีนเนื่องจากเกิดขึ้นจากการเติมไอโซพรีนโมโนเมอร์ 1,4 (เมทิลบัต-1,3-ดีอีน):

ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันไอโซพรีนสำหรับการผลิตโพลิไอโซพรีน

ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในลักษณะที่เรียบง่าย เพราะในต้นไม้ พวกมันซับซ้อนกว่ามากและต้องการเอนไซม์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ค่าของ n ในสูตรพอลิไอโซพรีนด้านบนอยู่ที่ 5,000 และยางธรรมชาติประกอบด้วยพอลิเมอร์นี้ประมาณ 35% ดูโมเลกุลขนาดใหญ่ของโพลีไอโซพรีนด้านล่าง:

โครงสร้างโมเลกุลของโพลิไอโซพรีน ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของยางธรรมชาติ

อย่างไรก็ตาม ยางธรรมชาติมีคุณสมบัติบางอย่างที่ทำให้ใช้งานยาก ตัวอย่างเช่น ในสภาพอากาศหนาวเย็นจะแข็งและเปราะ ในขณะที่ในความร้อนจะมีความนุ่มและเหนียวเหนอะหนะ

จึงต้องผ่านกระบวนการที่เรียกว่า วัลคาไนซ์ซึ่งถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2382 โดยชาร์ลส์ กู๊ดเยียร์ เป็นการเพิ่มกำมะถันในพอลิไอโซพรีน ซึ่งทำลายพันธะคู่ของมันและสร้างสะพานกำมะถันที่เชื่อมโซ่ด้านข้างและทำให้เกิดฮิสเทรีซิส ของยางท่อนล่าง (เช่น หากถูกบีบจะกลับคืนสู่รูปร่างเดิมอย่างรวดเร็ว) การเสียรูปถาวรต่ำและมีขนาดใหญ่ ความยืดหยุ่น ด้วยวิธีนี้ ยางจึงสามารถนำไปผลิตผลิตภัณฑ์ได้มากมาย

โดยเลียนแบบปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในต้นยาง นักวิทยาศาสตร์เริ่มทำปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันด้วยการเติมสารประกอบไดอีน ทำให้เกิดยางสังเคราะห์หลายประเภท ยางที่มีคุณสมบัติต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของโมโนเมอร์ที่ใช้ในการผลิตโพลีเมอร์

ยางสังเคราะห์ที่พบมากที่สุดในปัจจุบันคือยางที่ได้จากกระบวนการโพลิเมอไรเซชันของอะเซทิลีน (buta-1,3-diene) ซึ่งก่อให้เกิด โพลีบิวทาไดอีนและจากคลอโรพรีน (2-คลอโรบัต-1,3-ไดอีน) ซึ่งผลิต โพลีคลอโรพรีน, หรือ โพลีนีโอพรีนหรือเพียงแค่ นีโอพรีน:

ปฏิกิริยาโพลีบิวทาไดอีนและโพลีคลอโรพรีนโพลีเมอไรเซชัน

ปัจจุบันมีการใช้ยางสังเคราะห์มากกว่ายางธรรมชาติ ถือว่าทั้งธรรมชาติและสังเคราะห์ อีลาสโตเมอร์นั่นคือ สารที่เมื่ออยู่ภายใต้ความตึงเครียด จะเปลี่ยนจากการจัดเรียงใหม่ที่ไม่เป็นระเบียบเป็นการจัดเรียงเชิงเส้นในลักษณะย้อนกลับได้

ยางที่ใช้ในยางเป็นยางสังเคราะห์ เรียกว่า Buna-Sถูกสร้างโดยอีรีทรีน (บูt-1,3-diene) และโดยสไตรีน (vinylbenzene) ซึ่งเขียนเป็นภาษาอังกฤษ ไทรีนจึงลงท้ายด้วย "S" "นา" ก็มาจากการกระทำของโซเดียม (นา - จากภาษาละติน ที่ชัยชนะ) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา:

Buna-S โคพอลิเมอไรเซชัน

Buna-S เป็น โคพอลิเมอร์เกิดจากการเติมโมโนเมอร์ต่างๆ ตัวอย่างอื่นๆ ของยางสังเคราะห์ที่เป็นโคพอลิเมอร์เช่นกันคือ Buna-N, ซึ่งใช้ในถังแก๊ส ท่อและปะเก็น และ ABS, ซึ่งยังใช้ในการผลิตยางรถยนต์ โทรศัพท์ ปลอกเครื่องใช้ไฟฟ้าและบรรจุภัณฑ์

Buna-N เกิดจากอีรีทรีน (บูt-1,3-diene) ซึ่งคำนำหน้า "bu" มาจากและโดย acrylonitrile ซึ่งกลุ่มไนไตรล์มาจากและด้วยเหตุนี้ "N" ในตอนท้าย "na" มาจากโซเดียม ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของโคพอลิเมอร์นี้:

Buna-N โคพอลิเมอไรเซชัน

ABS เกิดจากการรวมตัวกันของโมโนเมอร์สามชนิด: อะคริโลไนไตรล์ (A), แต่-1,3-ไดอีน (B) และสไตรีน (S) สไตรีน):

เอบีเอสโคพอลิเมอไรเซชัน


โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/borracha-natural-sintetica.htm

บราซิลเป็นหนึ่งในประเทศที่พึ่งพา AI มากที่สุดในตลาดแรงงาน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ก้าวหน้าอย่างน่าประทับใจจนเปลี่ยนวิธีการทำงานของผู้คนแ...

read more
ระมัดระวัง! พืช 3 ชนิดนี้อาจเป็นพิษต่อสัตว์เลี้ยงของคุณได้

ระมัดระวัง! พืช 3 ชนิดนี้อาจเป็นพิษต่อสัตว์เลี้ยงของคุณได้

หากคุณมีสัตว์เลี้ยงที่บ้านและรักต้นไม้ด้วย คุณต้องระมัดระวังนั่นเพราะมีบางประเภท พืชที่เป็นพิษ แล...

read more

เมล็ดกาแฟและผง: ส่วนผสมโฮมเมดที่จะเสริมสร้างพืชของคุณ

พืช พวกเขาต้องการสารอาหารและการดูแลที่สามารถทำได้ด้วยสิ่งของที่เรามีที่บ้าน และเราไม่รู้ ตัวอย่าง...

read more