Каучук и его виды
Каучук - это продукт полимеризации диенов и их производных.
Выделяют следующие виды каучуков:
- Натуральные.
Синтетические:
- каучуки общего назначения (бутадиеновые, бутадиенстирольные, бутадиеновый стереорегулярный, изопреновый, этиленпропиленовый) - используются в массовом производстве;
- каучуки специального назначения (термостойкие, бензомаслостойкие, морозостойкие, химически стойкие, озоностойкие, износостойкие, газонепроницаемые) - применяются в производстве изделий, обладающих не только эластичностью, но и стойкостью к воздействию различных агрессивных сред.
Для вулканизации большинства каучуков применяется сера, но для некоторых каучуков, например, силиконовых и фторкаучуков, она не пригодна. Поэтому они вулканизуются с помощью перекиси и гидроперекиси, которые при нагревании разлагаются с образованием свободных радикалов, которые в свою очередь взаимодействуют с полимерными цепями каучука, что ведет к сшиванию их по месту двойных связей с последующим образованием поперечных углеродных связей.
Вулканизация - это процесс нагревания каучука с серой.
Натуральный каучук: строение и свойства
Натуральный каучук получают из латекса - млечного сока некоторых тропических растений, например, гевеи. Каучук является непредельным полимером полиизопрена, так как он может присоединять бром, бромоводород и водород, при нагревании распадается с образованием изопрена. Но при дальнейшем изучении было выявлено, что каучук представляет собой линейный полимер, продукт 1,4 - полиприсоединения изопрена:
Рисунок 1. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В натуральном каучуке почти все звенья изменяют цис-конфигурацию:
Рисунок 2. Формула. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Это означает, что натуральный каучук имеет стереорегулярное строение.
Рассмотрим физические свойства натурального каучука. Наиболее важным является эластичность (способность обратимо растягиваться под действием даже небольшой силы), а также непроницаемость для газов и воды. Но, к сожалению, есть и недостаток - чувствительность к низким и высоким температурам, так как при нагревании/охлаждении каучук размягчается/становится хрупким и теряет эластичность.
Для преодоления данной проблемы каучук нагревают с серой, то есть подвергают вулканизации. В ходе данной реакции образуются полисульфидные мостики, что приводит к сшиванию полиизопреновых цепей. Продукт реакции называется резиной. Он является менее эластичным из-за разветвленной пространственной структуры, но в нем преобладает прочность по сравнению с натуральным каучуком.
Основная сфера применения натурального каучука — изготовление шин. Также его используют для изготовления различных резинотехнических изделий (амортизаторы, уплотнители), резиновых клеев и некоторых электроизоляционных материалов. Небольшое количество натурального каучука используют в виде латекса. Из-за создания стереорегулярных синтетических каучуков, а также ввиду наличия обширного ассортимента синтетических каучуков спецназначения, в последнее время потребление натурального каучука неуклонно сокращается.
