ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Частина III . ОРГАНІЧНА ХІМІЯ

Розділ 16. ВУГЛЕВОДНІ

§ 16.10. Природний і синтетичний каучуки

Каучуки — це еластичні матеріали, з яких методом вулканізації (нагріванням із сіркою) дістають гуму. Із каучуків виготовляють покришки і камери для коліс літаків, автомобілів і велосипедів, їх застосовують для електроізоляції, виробництва промислових товарів і медичних приладів.

Натуральний (природний) каучук за хімічним складом є високомолекулярним ненасиченим вуглеводнем складу (C₅H₈)_n де n становить від 1 000 до 3 000. Натуральний каучук — полімер ізопрену:

Його добувають із молочного соку каучуконосних рослин, головним чином із гевеї (Бразилія). Бразилія — батьківщина каучуку.

Синтетичний каучук у промисловому масштабі вперше добуто у 1932 р. в Росії за способом С. В. Лебедєва. Його добувають полімеризацією дивінілу. Процес полімеризації, який відбувається за наявності каталізатора (металічного натрію), можна представити схемою:

_nСН₂⁼СН—СН=СН₂ −> (-СН₂-СН=СН-СН₂-)_n.

Бутадієн-1,3 Синтетичний каучук (полібутадієн)

Сировиною для виробництва синтетичного каучуку за способом Лебедєва є етиловий спирт. Тепер розроблено метод добування бутадієну каталітичним дегідруванням бутану.

Однак бутадієновий каучук поступається перед натуральним як за еластичністю, так і за зносостійкістю. Тепер освоєно виробництво ізопренового каучуку стереорегулярної будови (у ньому метильні групи розміщено у чітко визначеному порядку), аналогічного за будовою натуральному каучуку. Добуто також і бутадієновий каучук стереорегулярної будови, це так званий дивініловий каучук. Каучуки стереорегулярної будови — ізопреновий і дивініловий — близькі за властивостями до натурального каучуку, а дивініловий за стійкістю до стирання навіть перевершує його.

Для поліпшення якості натуральних і синтетичних каучуків їх перетворюють на гуму. Гума — це вулканізований каучук. Суть вулканізації полягає в тому, що атоми сульфуру приєднуються до лінійних (ниткоподібних) молекул каучуку за місцем подвійних зв’язків і неначе зшивають ці молекули одну з одною. В результаті вулканізації липкий і неміцний каучук перетворюється на пружну і еластичну гуму. Гума міцніша за каучук і стійкіша до змін температури.