Гума - це полімер, який може бути природним або штучним. Натуральний каучук отримують через латексні, який виробляється в багатьох видах тропічних рослин. Але практично все виробництво природного каучуку у світі відбувається за рахунок видобутку латексу з Каучукове дерево(Hevea brasiliensis).
На стовбурі цього дерева роблять надрізи, і біла рідина біжить, збираючись у миски, і їх потрібно часто збирати, щоб уникнути забруднення та гниття.
Латекс (натуральний каучук) витягується з каучукового дерева (Hevea brasiliensis)
Каучуковий полімер - це допоміжний полімер, відомий як поліізопрен, оскільки він утворюється шляхом додавання 1,4 ізомеру мономерів (метилбут-1,3-дієн):
Ця реакція відбувається тут спрощеним способом, оскільки на деревах вони набагато складніші і потребують ферментів, що діють як каталізатори. Значення n у наведеній вище формулі поліізопрену становить близько 5000, а природний каучук становить приблизно 35% цього полімеру. Дивіться макромолекулу поліізопрену нижче:
Однак натуральний каучук має деякі властивості, які ускладнюють його використання. Наприклад, в холодну погоду він стає твердим і крихким, а в спеку стає м’яким і липким.
Тому йому потрібно пройти процес під назвою вулканізація, який був відкритий в 1839 році Чарльзом Гудієром. Це додавання сірки до поліізопрену, який розриває його подвійні зв’язки і утворює сірчані містки, які зв’язують бічні ланцюги та проводять гістерезис нижньої гуми (якщо її стиснути, наприклад, вона швидко повернеться до початкової форми), низьку постійну деформацію та великі еластичність. Таким чином, каучук можна використовувати для виробництва численних виробів.
Імітуючи реакцію, яка відбувається на каучукових деревах, вчені почали проводити реакції полімеризації з додаванням дієнових сполук, виробляючи кілька видів синтетичних каучуків. Залежно від типу мономеру, який використовується для отримання полімеру, досягаються каучуки з різними властивостями.
Сьогодні найпоширенішими синтетичними каучуками є ті, що отримуються в результаті полімеризації ацетилену (бута-1,3-дієну), який утворює полібутадієні з хлоропрену (2-хлоробут-1,3-дієн), який виробляє поліхлоропрен, або полінеопрен, або просто, неопрен:
В даний час синтетичний каучук використовується більше, ніж натуральний каучук. Розглядаються як природні, так і синтетичні еластомери, тобто речовини, які під дією натягу змінюються від невпорядкованих перестановок до лінійних компонувань оборотним способом.
Гума, що використовується в шинах, синтетична, відома як Буна-С, утворюючи еритрен (бут-1,3-дієн) та стиролом (вінілбензол), що англійською мовою написано sтирензвідси «S» в кінці. "Na" також походить від дії натрію (Na - від лат втріумф) в якості каталізатора:
Buna-S - це сополімер, утворюючись шляхом додавання різних мономерів. Іншими прикладами синтетичних каучуків, які також є сополімерами, є Буна-Н, який використовується в накладках для баків, шлангів і прокладок, а також ABS, яка також використовується у виробництві шин, телефонів, кожухів електроприладів та упаковки.
Буна-N утворюється еритреном (буt-1,3-дієн), звідки походить префікс "бу", та акрилонітрилом, звідки походить нітрильна група, а отже і "N" в кінці. "Na" походить від натрію, який діє як каталізатор в реакції полімеризації цього сополімеру:
АБС утворюється шляхом об'єднання трьох мономерів: акрилонітрилу (А), але-1,3-дієну (В) і стиролу (S). стирол):
Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/borracha-natural-sintetica.htm
