Каучук формула химическая: Каучук (химия, 10 класс) – молекулярная формула

alexxlab | 31.10.1977 | 0 | Разное

Синтетический каучук – виды, характеристики, свойства

24.04.2020

// Каучуки

Прошло много лет, когда путешественники привезли мяч из острова Эспаньола. Предмет прыгал после броска, чем удивлял пришельцев. Индейцы называли материал для изготовления эластичного шара «каучук», отсюда и пошло наименование каучуков – эластомеров,природных и синтетических продуктов. Ученые в течение 100 лет трудились над созданием синтетического сырья. По формулам и методам русского химика Лебедева С.В. в 1927 г. был создан синтетический каучук, а в 1932 г. выпущены первые партии резиновой продукции. Сейчас трудно представить промышленность и повседневную жизнь без изделий, получаемых вулканизацией элементов.

Синтетический каучук формула

Синтетические эластомеры принадлежат к высокомолекулярным соединениям, характерной особенностью которых является большой уровень эластичности. Визуально молекулярное строение каучука можно представить в виде углеродных цепей, состоящих из скрученных кубиков. Под воздействием нагрузок они могут вытягиваться и скручиваться.

По основному компоненту, исходному мономеру дано учеными название, разработана химическая формула синтетического каучука:

• бутадиенового – Ch4=CH-CH=Ch4;
  
• дивинилового – Ch4=CH-CH=Ch4;
  
• хлоропренового – Ch4=C(Cl)-CH=Ch4;
  
• молекула изопрена Ch4=C(Ch5)-CH=Ch4.

Продукция из синтетических материалов по параметрам во многом превышает свойства натуральных веществ. К примеру, предметы плавают и не растворяются в воде из-за меньшей плотности, чем у Н₂О.

Получение синтетического каучука

Учеными постоянно совершенствуется синтез искусственных полимеров, чтобы добиться качества большего, чем у природных элементов. Таким примером служат вещества сополимеры:

• стирол;
• бутадиен;
• акрилонитрил.
  

По такой схеме получал Лебедев синтетический каучук

Когда возникает полимеризация, бутадиен чередуется в цепочке с другим мономером, усиливая свойства. Российские химики создают классические синтетические материалы по свойствам, не уступающим натуральным веществам. Получение резины происходит посредством вулканизации каучука и его наполнителя – сажи. Это вид технологического процесса, который позволяет взаимодействовать основному мономеру с реагентом, происходит образование единой пространственной сетки под воздействием молекулярного соединения.

Каучук после вулканизации становится продуктом с большим уровнем:

• прочности;
  
• эластичности;
  
• пластичности.

Технология изготовления превращает хрупкое и непрочное вещество в резину, устойчивую к внешним факторам или эбонит с усиленной твердостью.

Производство синтетического каучука

Повышенный спрос на полимерное вещество привел к организации целых отраслей, задействованных на производство сырья. Каучуки разделяют по общему и специальному назначению. Материалы из первого подразделения идут на выпуск продукции, где необходима эластичность при обычной температуре. Специальные каучуки выпускают для изделий с экстремальным назначением, на которые будет воздействовать мороз, огонь, озон и кислород.

Применение синтетического каучука

В мире существует широкий ассортимент изделий из искусственного каучука:

• изоляционные материалы;
• твердое ракетное топливо;
• уплотнители;
• лаки;
• ленты;
• покрытия;
• шланги;
• перчатки;
• обувь;
• игрушки;
• мебель;
• ластики.

Среди товаров из синтетических эластомеров лидирует резина для шин транспортных средств. Стоит подчеркнуть использование медицинских пластырей. Каучук соединили с лекарственными веществами и получили удобное, безвредное средство. Но самым важным открытием стала имплантация органов человека:

• трахеи;
• сердца;
• сосудов;
• суставов;
• нижних и верхних конечностей.

Каждый человек имеет личный опыт применения одежды, автомобильных покрышек или изоляции проводов.

Виды синтетического каучука

Использование каучуков многопрофильное. Производители опираются на особенности каждого вида, созданного изобретателями. К основным относятся синтетические каучуки:

• изопреновые;
• бутадиеновые;
• бутадиен-метилстирольные;
• бутилкаучуки;
• этиленпропиленовые;
• бутадиен-нитрильные;
• хлоропреновые;
• силоксановые;
• фторкаучуки;
• тиоколы.

Изопреновый каучук создали в процессе полимеризации изопрена с катализатором. Вещество клейкое и эластичное.

Продукты, в состав которых входят гетератомы стойкие к растворителям, топливу, маслам. Но в них снижены механические свойства.

В массовом производстве большее применение нашли каучуки с содержанием хлорбутадиенов. Тиоколы используют в ограниченных масштабах.

Интересно, что автомобильная промышленность воодушевила ученых на изобретение искусственного каучука. Сока дерева гевеи было недостаточно, чтобы удовлетворить потребности резины. Сейчас популярность синтетического средства вытеснило натуральный продукт, уступающий по многим показателям. В настоящее время существует примерно 30 видов материала, которые разделяются на 220 марок.

Каучук химические свойства – Справочник химика 21

    Структура и физические свойства каучуков Химические свойства каучуков Получение каучуков 

[c.153]

    Химический состав каучука. .. Структура и физические свойства каучука Химические свойства каучука. .. Получение каучука. .  [c.498]

    Действие химических реагентов на вещество позволяет лшогое выяснить о его химических свойствах, а полученные таким образом химические производные иногда находят практическое использование. Это особенно справедливо применительно к натуральному каучуку, хотя прошло много лет, прежде чем некоторые из его производных стали применяться в промышленности. В результате воздействия различных химических реагентов получено много сведений о структуре природного и синтетических каучуков. Вследствие большого интереса к этим производным они более детально рассматриваются в следующих разделах. Приводим несколько книг и статей, имеющих определенный интерес, так как в них дано описание этих производных, главным образом производных природного каучука, другие же ссылки даны в тексте. 

[c.212]

    В это же время Штаудингер и Фрич гидрировали каучук в присутствии платиновой черни, в отсутствии растворителя, под давлением 93— 102 ат, при температурах 270—280° в течение 10 час. Никель действует так же, как и платина, но гидрирование идет не столь быстро и полно. Полученный ими гидрокаучук представлял бесцветную, прозрачную, твердую массу он не обладал эластическими свойствами исходного каучука и имел химические свойства насыщенных углеводородов. При пиролизе гидрированного каучука образовались олефины, из которых [c.218]

    При изучении физико-химических свойств сажевых смесей было установлено, что в смеси часть молекул каучука связана с частицами сажи и образует так называемый сажекаучуковый гель. Другая часть каучука находится в свободном состоянии и может быть выделена из сажевой смеси ее молекулярную массу можно измерить обычными способами. Содержание такого несвязанного каучука широко изменяется в зависимости от типа эластомера и условий приготовления смеси [4]. 

[c.73]

    Физические и химические свойства каучуков определяются содержанием в них акрилонитрила. С увеличением содержания последнего повышается плотность, понижается температура стекло- [c.356]

    Вулканизация каучуков — это частный случай сшивания линейных полимеров, в процессе которого макромолекулы соединяются поперечными химическими связями с образованием пространственной трехмерной вулканизационной сетки. В подобной структуре макромолекулы не способны к необратимому перемещению друг относительно друга (деформация сдвига), вследствие чего резины, в отличие от каучука, теряют свойства текучести, сохраняя, однако, в широком диапазоне температур способность к высокоэластической деформации. [c.439]

    Для обеспечения технического прогресса и развития производительных сил страны в предусмотренных масштабах необходимо резкое увеличение производства продукции нефтехимии, а также долговечных материалов, обладающих высокими эксплуатационными свойствами. К числу важнейших продуктов, получаемых из нефти или продуктов нефтехимии, способствующих дальнейшему развитию промышленности, строительства и сельского хозяйства, относятся в первую очередь пластические массы, синтетические смолы и каучук, химические волокна, удобрения, средства химической защиты растений, красители, растворители и др. 

[c.14]

    Благодаря созданию ряда оригинальных методов синтеза полимеров и применению новых систем инициаторов и катализаторов получены новые виды пластических масс, синтетических каучуков, химических волокон, пленок, быстро развивается производство синтетических термически стойких материалов, искусственной кожи, синтетических клеев, герметизирующих составов, компаундов, ионитовых поглотителей и т. д. Применение разнообразных методов исследования позволило детально изучить зависимость химических, механических, электрических и других свойств полимеров от их строения. 

[c.7]

    В слабо сшитых полимерах (например, в вулканизатах каучуков) химические поперечные связи приводят к образованию редкой трехмерной молекулярной сетки. Эта сетка, препятствуя необратимому перемещению макромолекул друг относительно друга, в то же время не препятствует проявлению основного свойства цепей — [c.185]

    Бутадиен-нитрильный каучук получают при совместной полимеризации бутадиена-1,3 СН2=СН—СН=СН2 и нитрила акриловой кислоты СН2=СН—С=Ы. Этот каучук имеет хорошие физико-химические свойства, устойчив к действию неполярных растворителей, отличается маслостойкостью. [c.317]

    Полимеры, различные по химическому составу или внутреннему строению, могут проявлять неодинаковое отношение к воздействию той или другой среды. Каучук набухает в бензине, но вполне стоек к действию серной кислоты. Целлюлоза, как углевод, наоборот, легко обугливается концентрированной серной кислотой, но вполне стойка к действию бензина. Поливинилхлорид стоек по отношению к воде, кислотам и щелочам, но активно взаимодействует со многими органическими растворителями. Полиамидные смолы нестойки к действию кислот и концентрированных щелочей, но устойчивы в большинстве органических растворителей (кроме кетонов). Стойкость полимеров к данной среде во многих случаях можно предварительно оценить, сопоставляя химические свойства полимеров и среды. В табл. 36 приведены данные стойкости некоторых видов высокополимерных материалов в различных средах. 

[c.232]

    Полученные синтетическим путем полимерные непредельные углеводороды имеют с натуральным каучуком много общих физических и химических свойств. Поэтому их называют синтетическими каучуками. Они приобрели большое практическое значение как заменители натурального каучука. [c.177]

    Современный период характеризуется более глубоким изучением высокомолекулярных соединений, в частности пространственного строения природных и синтетических макромолекул, связи между физико-химическими свойствами и структурой полимеров. Высокомолекулярные соединения важны прежде всего в связи с их применением в качестве синтетических материалов в технике и первостепенным значением в живой природе. Четко разделять эти две области при рассмотрении нецелесообразно. Наше изложение будет построено следующим образом сначала познакомимся с общими свойствами и способами получения высокомолекулярных соединений, затем рассмотрим природный каучук как прообраз современных синтетических материалов, далее познакомимся с общими проблемами современной промышленности синтетических материалов и в заключение с отдельными представителями этих материалов (синтетическими каучуками, пластмассами, искусственными волокнами). [c.316]

    Изучение химических свойств каучука показало, что он обладает типичными для непредельных соединений свойствами присоединяет бром, бромистый водород, а также подвергается каталитическому гидрированию. Еще в конце прошлого столетия было установлено, что при нагревании без доступа воздуха каучук распадается с образованием изопрена СН2=С(СНз)—СН=СН2- [c.320]

    С природным каучуком, его строением, физическими и химическими свойствами вы уже ознакомились (III, с. 42). Строение и свойства синтетических каучуков сходны со [c.31]

    Только путем взаимодействия природных и синтетических каучуков с серой и другими полифункциональными соединениями вулканизация) могут быть получены различные сорта резины и эбонита. Дубление белков, обеспечивающее возможность их технического использования, также основано на химическом взаимодействии белков с альдегидами или другими бифункциональными соединениями. Наконец, к химическим превращениям относится направленная деструкция полимеров, часто применяемая для регулирования молекулярной массы полимеров, перерабатываемых в различных отраслях промышленности. На полном гидролизе целлюлозы основан процесс получения гидролизного спирта. Механическая деструкция полимеров используется в промышленном масштабе для изменения физико-химических свойств полимеров, а также для синтеза сополимеров новых типов. [c.211]

    Б зависимости от условий полимеризации из хлоропрена могут быть получены три вида каучука, которые резко различаются по физико-химическим свойствам. [c.327]

    Разнообразие синтетических каучуков, отличающихся друг от друга рядом физико-химических свойств, обусловлено широким выбором исходных мономеров и возможностью их сочетания друг с другом. Каучуки получают полимеризацией диеновых углеводородов, а также сополимеризацией их со стиролом, акрилонитрилом и другими мономерами. [c.384]

    Химический состав и строение, а следовательно, и физико-химические свойства синтетических каучуков могут быть весьма разнообразны и сильно отличаться от свойств натурального каучука. В этом заключается значительное преимущество синтетических каучуков, так как, изменяя состав н строение каучуков, нм можно придать такие свойства, которыми не обладает натуральный каучук. Так, например, в настоящее время производятся бензо- 11 маслостойкие, морозостойкие, газонепроницаемые и другие синтетические каучуки. [c.424]

    Озон легко отдает один атом кислорода и является поэтому очень сильным окислителем. Так, действием озона почти все металлы (кроме Аи, и 1г) переводятся в их оксиды, сернистые соединения окисляются им в сернокислые, аммиак — в азотистую и азотную кислоты и т. д. Каучук очень быстро разрушается озоном, а многие другие органические вещества (например, спирт) при соприкосновении с ним воспламеняются. Эта исключи тельно высокая окислительная активность озона и является его наиболее характерным химическим свойством.  [c.43]

    Разнообразие синтетических каучуков, отличающихся друг от друга рядом физико-химических свойств, обусловлено широким выбором исходных мономеров и возможностью их сочетания друг с другом. Каучуки по.луча-ют полимеризацией диеновых углеводородов, а также со- [c.479]

    Толчком к изучению химических свойств акрилонитрила послужили блестящие исследования И. Л. Кондакова, Б. В. Бызова, С. В. Лебедева, открывших метод получения синтетического каучука. Развитие промышленности синтетического каучука, [c.49]

    Широкое использование акрилонитрила для производства синтетического каучука и пластических масс обусловило интерес к систематическому изучению химических свойств этого соединения и к поискам путей использования его также для нужд тонкого химического синтеза. Действительно, в тридцатых годах этого столетня появляется ряд патентов, в которых описываются синтезы с помощью акрилонитрила. Начиная с 1944 г. число работ, посвященных синтезам с помощью акрилонитрила, сильно возрастает, охватывая разнообразные области органической химии. [c.50]

    Непредельные углеводороды (каучуки). Химические свойства высокомолскчлярных непредельных углеводородов сходны со свойствами низкомолекулярных ненасыщенных углеводородов. При гидрировании непредельных полимеров в присутствии катализаторов образуются насыщенные полимеры — гидрокаучуки. Высокомолекулярные гидрокаучуки по физико-мехапическим свойствам близки к исходному полимеру, но по химическим свойствам соответствуют насыщенным углеводородам. [c.334]

    Контактная электризация твердых тел наблюдается при-дроблении, размоле, просеивании, пневмотранспорте и движении в аппаратах пылевидных и сыпучих материалов в производствах искусственных и синтетических волокон, стеклопластиков, каучука, резины, фотопленок при прорезинивании тканей, каландрованни, вальцевании при использовании ременных передач и транспортных лент и т. д. Степень электризации твердых веществ зависит от нх физико-химических свойств, плотности их контакта и скорости движения, относительной влажности воздуха и др. Накопление электрических зарядов на твердых диэлектриках (степень их электризации) определяется главным образом их поверхностной и объемной электризацией. Хороша электризуются твердые диэлектрики, различные пластмассы, волокна, смолы, стеклоиатериалы, синтетические и натуральные каучуки, резины. [c.111]

    Химические свойства 1,3-диенов. Механизм реакций электро-фнльного 1,2- м 1,4-присоединения к 1,3-диенам. Свободно-радикальное присоедиенение. Полимеризация, понятие о каучуках. Реакция Дильса-Альдера. Применение 1,3-диенов. [c.189]

    Активность саж оказывает влияние не только на физико-химические свойства конечных, но и на структурно-механическую прочность промежуточных продуктов. Для улучшения обрабатываемости промежуточных продуктов, образующихся на различных стадиях, более равномерного распределения компонентов в системе, повышения пластических свойств в состав смеси вводят мягчители и пластификаторы, кот(5рые повышают пластические свойства резиновой смеси. Пластификаторами, добавляемыми в каучуки общего назначения, служат нефтяные углеводороды (от 5 до 30% масс.), органические кислоты (1—2% масс.), смолы (3—10 % масс.). [c.114]

    К термостойким каучукам относятся в первую очередь диметил-полисилоксановые каучуки (силастики) с температурой стеклования ниже 120° и эластичные до 200°. Они не стареют при нагревании и хранении. Их бензостойкость растет от введения полярных групп или атомов фтора. Вероятно, еще более стойки при высоких температурах (до 500°) различные неорганические эластомеры, получаемые на основе соединений азота, фосфора, бора и других элементов, но этот вопрос еще не разработан. Из чисто органических сополимеров наиболее термостабильными являются, вероятно, описанные выше лактопрены, сохраняющие основные физико-химические свойства неизменными после длительных выдерживаний в маслах при 170—200°. [c.634]

    Физико-химические свойства синтетических каучуков при окислении изменяются нескол1>ко иначе, чем свойства натурального каучука. Это связано с меньшим количеством ненасыщенных связей в основной цепи макромолекул синтетических каучуков так как значительная часть этих связей находится в боковых винильных звеньях. [c.241]

    В связи с высокой пластичностью, термической неустойчивостьк> натуральные и синтетические каучуки не используются непосредственно для технических целей. Для придания каучукам прочностных свойств, эластичности и термостойкости их подвергают обработке серой или ее соединениями (например, хлористой серой S2 I2) — вулканизируют. Процесс вулканизации был открыт в 1839 г. Генкоком и Гудьиром. Это довольно сложный химический и физико-химический процесс, сущность которого заключается в образовании новых поперечных (мостиковых) связей между полимерными цепями (см. с. 407). В результате такой обработки каучук превращается в технический продукт — резину, которая содержит до. 5% серы. Кроме серы в резину входят различные наполнители, пластификаторы, красители, антиоксиданты и др. Вулканизированный каучук, содержащий по массе свыше 30% серы, называется эбонитом. [c.83]

    Сополимеризация — процесс образования сополимеров совместной полимеризацией двух или нескольких различных по природе мономеров. Этим методом получают высокомолекулярные соединения с широким диапазоном физических и химических свойств. Например, в результате сополимеризации бутадена с акрилонитри-лом образуется бутадиеннитрильный каучук (СКН), обладающий высокой стойкостью к маслам и бензинам. Из него изготовляют уплотнительные прокладки для деталей, соприкасающихся с маслами и растворителями  [c.399]

    Гибридные состояния углерода и 5р. Строение и особенности двойной и тройной связи. Изомерия и номенклатура этиленовых и аце тиленовых у1 леводородов. Геометрическая цис-, транс-) изомерия Способы получения. Физические и химические свойства алкенов и ал кинов. Реакции присоединения. Правило В. В. Марковникова. Исклю чение из этого правила (Хараш). Реакции окисления. Полимеризация Свойства ацетиленового водорода. Классификация и получение диено вых углеводородов. Физические и химические свойства. Эффект сопря жения. 1,4-Присоединение, Диеновые синтезы. Полимеризация диено вых углеводородов. Каучуки синтетические и натуральные. УФ и ИК спектры этиленовых и ацетиленовых углеводородов. [c.169]

    По химическим свойствам озон —сильный окислитель. Это связано с тем, что молекулы его постепенно распадаются О3 = Оа -Ь О. Выделяющийся атомарный кислород очень активен. Например, серебро не окисляется кислородом даже прн высокой температуре. В случае озона же эта реакция протекает легко, причем образуется окись серебра AgjO. Светильный газ, скипидар, фосфор в атмосфере озона самовоспламеняются, каучук становится ломким и т. д. [c.496]

    Механические свойства самого сырого каучука неудовлетворительны, например предел прочности при растяжении 8— 18 к.гс1см . Чтобы улучшить механические и физико-химические свойства, его вулканизуют. Для натурального каучука вулканизующим агентом являются сера или органические вещества, выделяющие серу в активной форме при разложении. [c.290]

    Установлено, что технологичность наполненных резиновых смесей стандартного состава имеет существенную зависимость от физико-химических параметров ГБК. Лучшим комплексом свойств (когезионная прочность, адгезия к металлу, клейкость) обладают смеси на основе ГБК молекулярной массы до 450 тыс., непредельности не ниже 1,3%, содержания стеарата кальция 1,6%. Лучшими динамическим показателями характеризуются резины на основе ГБК молекулярной массы 300 – 450 тыс Анализ влияния типа вулканизующей группы на динамические свойства совулканизатов ХБК/СКИ-3 показал, что динамические характеристики для рассмотренных вулканюатов в основном меняются аддитивно от состава смеси, сохраняясь практически неизменными при варьировании состава серосодержащих вулканизующих групп. Очевидно для этой пары каучуков динамические свойства определяются, главным образом, вязкостными характеристиками эластомеров и структурой смеси. [c.82]

    Синтетические латексы представляют собой водные дисперсии соответствующих синтетических каучуков и по основным коллоидно-химическим свойствам аналогичны натуральному л атексу. Частицы каучука в отрицательный заряд под действием электролитов происходит коагуляция синтетических латексов. Вязкость латексов зависит от их концентрации и размера частиц. При достижении концентрации выше определенной, характерной для данного латекса, вязкость его резко повышается. Вместе с тем синтетические латексы имеют и существенные отличия от натурального. Частицы синтетических латек-соБ в среднем меньше и более однородны по размерам, чем частицы натурального латекса. Малый размер частиц каучука в синтетических латексах является причиной их более высокой механической устойчивости, вследствие чего они менее подвержены отстаиванию и расслаиванию, чем натуральный латекс. Малый размер частиц каучука в синтетических латексах облегчает проникновение каучука в ткань при пропитке. [c.117]

    Основными коллоидно-химическими свойствами латексов, определяющими в значительной мере особен юсти их поведения в процессе изготовления резиновых изделий, являются концентрация, размер частиц каучука в латексе, знак и величина заряда частиц, вязкость, поверхностное натяжение, смачивающая епо-собносрь, а также устойчивость латекса. [c.118]

    Чаучук хорошо растворим в бензине, бензоле, сероуглероде. При низкой температуре он становится хрупким, при нагревании липким. Для того чтобы улучшить механические и химические свойства каучука, его превращают в резину, подвергая вулканизации. Для получения резиновых изделий сначала формуют изделия из смеси каучука с серой, а также с так называемыми наполнителями— сажей, мелом, глиной и некоторыми органическими веществами, которые служат ускорителями вулканизации. Затем изделия подвергают нагреванию—горячей вулканизации. [c.99]

---

Урок химии на тему “Натуральный каучук. Резина”. 10-й класс

Цель: изучить строение и свойства натурального каучука и резины.

Задачи.

• Предметные. Через исследовательскую деятельность установить строение натурального каучука, причинно-следственные связи между строением и свойствами каучука и резины.
• Метапредметные.
  • познавательные: развивать навыки использования основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение, обобщение, систематизация, выявление причинно-следственных связей, поиск аналогов; умения генерировать идеи и определять средства, необходимые для их реализации.          
  • коммуникативные: совершенствовать умения продуктивно общаться, поддерживать диалог, взаимодействовать в процессе совместной деятельности; развивать навыки использования средства информационных и коммуникационных технологий, работы с источниками информации [1,2]
  • регулятивные: совершенствовать  умения контроля и коррекции собственных действий; самостоятельного оценивания правильности своих действий.

Результатом  данного урока должно стать не только знание химической природы каучука, но и развитие личности учащихся, их готовности и способности к самообразованию, к целенаправленной познавательной деятельности. Включение в урок истории отечественной науки и промышленности должно способствовать формированию ценностно-смысловых установок, отражающих личностные и гражданские позиции.

ХОД УРОКА

1. Постановка учебной задачи.

– Каждый день при встрече мы здороваемся, т.е желаем друг другу здоровья. А как сохранить здоровье в городе, где дождь и мокрый снег обычное явление? Самый простой совет озвучил известный профессор Преображенский – носите галоши.
– Вы можете возразить, что галоши – это вчерашний день и сейчас созданы новые материалы для обуви. А знаете ли вы, что с 90-х годов интерес к галошам возрождается.
– И что интересно, галоши активно используют обладатели очень дорогой кожаной обуви, которые умеют считать деньги.
– И сегодня я хотела бы поговорить с вами про галоши. Почему именно про них? Потому что история галош – это история познания одного из самых интересных  веществ. И наша задача сегодня повторить исторический путь познания химии галош и при этом … «не сесть в галошу». Возражения есть? Тогда приступаем.
– Вы знаете, из чего изготовлены галоши?
– Отметьте те утверждения на опросном листке, с которыми вы согласны. В конце урока вы вернетесь к этим вопросам.

1. Состав материала галош не изменялся на протяжении полутора веков, менялся только  дизайн
2. Резиновую обувь носят только бедные
3. Галоши появились после создания резиновой промышленности
4. Материал галош – синтетический, аналога в природе  не существует
5. Производство галош – секретное производство.
6. Вулканизация – это обжиг материала
7. Каучук – это синоним резины
8. Каучук – это углеводород
9. В нашем городе и сегодня действует старейшее в стране производство резиновой обуви

2. Совместное исследование проблемы

– И начнем с истории галош и материала, из которого они были впервые получены. Такое домашнее задание получили …

1) Выступление учащихся с сообщением

Сообщения включает историю первых галош и технологию получения природного каучука.

2) Совместный поиск химической формулы каучука

– Индейцы знали, как получить каучук, но ничего не могли сказать о химическом составе этого вещества.
– Я предлагаю вам спроектировать, как экспериментально мы можем доказать состав каучука. [7]
– Вы должны предположить, из каких элементов может состоять каучук. Обосновать вывод и предложить способ доказательства состава.
– Можете ли вы экспериментально доказать насыщенность химических связей?

Выдвижение идей:

(Возможная логика рассуждений: урок органической химии – углерод, водород – при горении образуется вода и углекислый газ, последний можно установить по помутнению известковой воды, наличие воды устанавливаем с помощью безводного сульфата меди.
Насыщенность связей определяем с помощью раствора брома или перманганата калия. )

Действительно, Качественный анализ показывает, что в состав каучука входят два элемента – углерод и водород. Это свидетельствует о том, что это соединение относится к классу углеводородов.
Первоначально формула каучука была принята С₅Н₈, но позднее выяснилось, что молекулярная масса этого вещества достигает несколько сот тысяч (150000-500000).
Отсюда делаем вывод, что он является природным полимером. Молекулярная формула его выглядит как (С₅Н₈)_n (Приложение 1. Слайд 2)

3) Исследование свойств каучука, резины экспериментально и при работе с текстом (работа в группах)

А теперь я предлагаю вам поработать в группах. Задание у вас в конвертах. Через 7 минут вы должны быть готовы озвучить результаты опытов и обосновать их с теоретической точки зрения.

Группа №1. Можете ли вы по формуле сделать вывод о принадлежности каучука к непредельным соединениям.

Примерная логика ответа. В структурном звене 2 связи участвуют в присоединении соседних структурных звеньев, после этого 5 атомов углерода могут образовать еще 10 одинарных связей, но они соединяются только с 8 атомами водорода. Следовательно, в структурном звене содержится двойная связь.

Лабораторный опыт.

К раствору капли брома в бензине  добавляют 1 мл резинового клея. Исчезновение окраски свидетельствует о непредельности каучука. Аналогичный результат получаем при проведении реакции с раствором перманганата калия. [9]

Теперь мы можем записать структурную формулу каучука

(слайд 4)

Группа 2. Задание. На столах находятся научные тексты – физические свойства каучуков

Проанализируйте текст (http://www.e-plastic.ru/specialistam/rezina-elastomeri/kauchuk). Выберите и запишите в тетрадь те, которые могут иметь значение при использовании природного каучука в качестве материала галош. Объясните, почему галоши из натурального каучука не могли удовлетворить потребителя и что можно сделать для решения этой проблемы

Ответ: А. Эластичность  — способность каучука восстанавливать свою исходную форму после прекращения нагрузки, вызвавшей деформацию.
Имеет низкую водо- и газопроницаемость, не растворяется в воде.
Пластичен — он сохраняет форму, приобретённую под действием растяжения.

– Чем же можно объяснить эластичность каучука?  Макромолекулы каучука в пространстве располагаются подобно нитям в клубке. При растяжении «клубок» разматывается – происходит увеличение линейных размеров каучука, а после снятия нагрузки – молекулы возвращаются в исходное состояние в результате внутреннего теплового движения звеньев. Если приложить очень большую силу к тонкому образцу каучука, то макромолекулы будут не только вытягиваться в одном направлении, но и сдвигаться относительно друг друга. Образец каучука разорвется (Слайд 3).

Ответ: Б. К недостаткам натурального каучука можно отнести хрупкость при низкой температуре, размягчение при повышении температуре).
Выдвижение идеи – т.к. каучук содержит двойные связи, он должен быть химически активен, а значит можно попробовать его химически модифицировать.

– С химической модификации натурального каучука, которая состоялась в средине 19 века, начинается эра резиновой промышленности, историю которой в нашей стране  представит…

4) Выступление учащихся с сообщением, включает историю открытия резины и историю «Треугольника») «От Т.Р.А.Р.М. до наших дней» .

5) Проблемное изучение процесса вулканизации

– Итак, резина – это продукт вулканизации каучука. В чем же она заключается? Этот процесс назван в честь Вулкана, древнеримского бога огня. Следовательно, процесс идет при нагревании. Мы уже отметили непредельный характер каучука, что свидетельствует о том, что для него должны быть характерны реакции присоединения. Так что же было присоединено? Ответ на этот вопрос дает следующий опыт.

Демонстрационный опыт. В пробирке нагревают  кусочки резины. Выделяются пары, в которые вносят бумажку, пропитанную раствором соли свинца. Бумажка чернеет. О чем это свидетельствует?

Ожидаемый ответ: Вещество черного цвета, образующееся в реакции с солями свинца – сульфид свинца. Следовательно, в состав резины входит сера, которой в каучуке не было.
Резина – химический материал, авторство которого принадлежит Чарльзу Нельсону Гудиеру из штата Коннектикут. В 1844 г. Гудиер получил патент № 3633 на свой метод Metallic Gum Elastic Composition (обработка каучука серой), позже названный вулканизацией (слайд 4). Вулканизация — технологический процесс взаимодействия каучуков с серой, при котором происходит сшивание молекул каучука в единую пространственную сетку (слайд 5).

– У меня в руке – материал полученный вулканизацией каучука – эбонит. Похоже это на резину? Почему? (Резина – эластичная, а эбонит – нет.)
– Как вы думаете, почему при вулканизации каучука мы не получили резину? (Дело в количестве серы, (для каучука – 5%). Если ответа нет – вопрос можно оставить на домашнее задание).

Группа 3

Сравнение свойств каучука и резины. Что было сделано?

Ответ: Немного резинового клея наливают на стеклянную пластинку, нагревают на водяной бане. Растворитель улетучивается, остается тонкая пленка каучука. Свойства каучука сравнивают со свойствами резины..
Различие по свойствам: каучук растворим в неполярных растворителях, резина нерастворима; каучук легко размягчается при нагревании, при охлаждении становится хрупким, резина сохраняет эластичность в широком интервале температур.

3. Рефлексия

– Теперь вспомним основные понятия урока.

• Каучук –
• Химическая формула –
• Особое свойство каучуков –
• Резина отличается от каучука –
• Вулканизация –

(Определения сначала дает ученик, затем проверяем текстом слайда 9)

– У вас есть возможность оценить, насколько нужным для вас оказался этот  урок. Пожалуйста, ответьте еще раз на вопросы, которые вам были предложены в самом начале урока.
– Изменилось ли ваше мнение? Есть ли среди вас, кто остался при первоначальном мнении? Есть ли неясности?

Домашнее задание: 

1. Подумайте над следующей информацией. Несмотря на то, что на смену натуральному каучуку пришли синтетические, в последнее время наблюдается увеличение объемов производства природного полимера [10]. Как это можно объяснить?
2. стр. 43-44 учебника (О.С.Габриелян, Химия 10, базовый уровень, – М, Дрофа 2009)

При разработке урока использованы:

1. http://standart.edu.ru/
2. http://old.mon.gov.ru/dok/fgos/
3. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие. – М.: Народное образование, 1998
4. Кузнецова Л.Е., Проектирование урока с позиций требований стандартов нового поколения http://www.ufa-edu.ru/
5. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия – к мысли. Система заданий /Под ред. А.Г. Асмолова. М.: Просвещение, 2011. Серия «Работаем по новым стандартам».
6. Современные средства оценивания результатов обучения: Учебное пособие /Сост. Е.В.Телеева – Шадринск: Изд-во Шадрин. пединст-та, 2009
7. Габриелян О.С., Попкова Т.Н., Карцова А.А. Органическая химия: Методическое пособие. 10 класс. – М.: Просвещение, 2005
8. Цветков Л.Л. Эксперимент по органической химии: Методика и техника / Пособие для учителей. —  М.: Школьная Пресса, 2000. — 192 с.
9. Габриелян О.С., Ватлина Л.П. Химический эксперимент по органической химии. 10 класс. – М.: Дрофа, 2005.
10. http://rcc.ru/Rus/Plastics/?ID=487850
11. http://www.e-plastic.ru/main/articles/r14/rez

Химические свойства синтетического каучука – Морской флот

Химический состав и строение, а следовательно, и физико-химические свойства синтетических каучуков могут быть весьма разнообразны и сильно отличаться от свойств натурального каучука. В этом заключается значительное преимущество синтетических каучуков, так как, изменяя состав и строение каучуков, им можно придать такие свойства, которыми не обладает натуральный каучук. Так, например, в настоящее время

производятся бензо- и маслостойкие, морозостойкие, газонепроницаемые и другие синтетические каучуки.

Чтобы уяснить экономическую эффективность производства синтетических каучуков, можно привести такие цифры: для получения 1000 т натурального каучука нужно обработать около 3 млн. каучуконосных деревьев и затратить на это в течение года труд 5,5 тыс. человек. Такое же количество синтетического каучука могут получить 15 человек в течение года.

В зависимости от применения синтетические каучуки обычно подразделяются на каучуки общего назначения (используемые для производства подавляющего большинства видов шинной и резиновой продукции) и каучуки специального назначения (бензо- и маслостойкие, морозостойкие и т. п.).

Наиболее распространена классификация каучуков по названиям мономеров, применяемых для получения каучука. Рассмотрим согласно этой классификации некоторые виды синтетических каучуков.

Натрийбутадиеновый каучук (СКБ) – один из первых каучуков, полученных синтетическим путем. Промышленное производство его было впервые осуществлено в СССР в 1932 г. на основе исследований С. В. Лебедева, разработавшего способ получения бутадиена-1,3 (дивинила) и полимеризации его в каучук. В процессе полимеризации возможно образование двух структур:

Каучук содержит около 10-15% звеньев структуры (а) и 85—90% звеньев структуры (б).

СКБ относится к каучукам общего назначения; в настоящее время он теряет свое значение, так как по свойствам уступает другим видам каучука.

Сравнительно недавно удалось получить стереорегулярные полимеры бутадиена (изотактические и синдиотактические, см. стр. 321), например ис-1,4-полибутадиен:

Каучуки такого типа отличаются от СКБ значительно лучшей морозостойкостью, эластичностью, высокой стойкостью к тепловому старению, высокой износостойкостью; применяются в основном в производстве шин.

Если в некоторые звенья молекулярной цепи бутадиенового каучука ввести карбоксильные группы, получается карбоксилсодержащий (так называемый карбоксилатный) каучук, например сополимер бутадиена и акриловой кислоты:

В карбоксилатных каучуках одна карбоксильная группа приходится на 300—400 углеродных атомов основной цепи.

Присутствие карбоксильных групп в молекулярной цепи каучука увеличивает его адгезию к металлу, коже, текстилю, повышает его устойчивость к бензину и маслу. Карбоксилатный каучук в виде латекса применяется для пропитки текстильных материалов, кожи, получения прорезиненных тканей и др.

Бутадиен-стирольные каучуки. Эти каучуки, получаемые эмульсионной сополимеризацией бутадиена со стиролом

относятся к каучукам общего типа. В зависимости от соотношения бутадиена и стирола при полимеризации образуются продукты с различными физико-химическими свойствами. Так, при полимеризации 10 весовых частей бутадиена и 90 весовых частей стирола образуется твердый полимер, применяемый например, при изготовлении облегченной микропористой подошвы. Полимеризацию проводят при 50 °С. При низкотемпературной полимеризации получаются термостойкие каучуки с повышенным сопротивлением истиранию.

Изопреновый каучук. Получается путем полимеризации изопрена применением специальных катализаторов стереоспецифической полимеризации. В зависимости от применяемого катализатора получаются полиизопренй: цис-1,4 (аналогично натуральному каучуку), транс-1,4 (аналогично гуттаперче) и другие стереорегулярные формы.

В Советском Союзе выпускается изопреновый каучук в котором содержится до 98% цис-1,4-звеньев. По свойствам практически идентичен натуральному каучуку и применяется в основном производствё шин.

Бутадиеновые и изопреновые стереорегулярные каучуки относятся к каучукам общего назначения, и объем их производства будет увеличиваться быстрыми темпами. –

Бутилкаучуки. Продукты сополимеризации в растворе изобутилена с небольшим количеством изопрена:

Бутилкаучуки имеют некоторые преимущества перед натуральным и бутадиеновым каучуками. Они обладают высокой газонепроницаемостью, теплостойки, стойки к действию окислителей, имеют хорошие диэлектрические свойства. Однако из-за ряда их недостатков (несовместимость с другими каучуками, низкая адгезия к металлам др.) более широкое применение начинают находить модифицированные бутилкаучуки — хлор-бутилкаучук и бромбутилкаучук. Они применйются для производства бескамерных шин, транспортерных лент и др.

Хлоропреновый каучук. Один из наиболее дешевых каучуков; получается эмульсионной полимеризацией хлоропрена:

Хлоропреновый каучук, получаемый низкотемпературной полимеризацией, носит название наирит, а полученный сополимеризацией хлоропрена со стиролом (около 3%)-наирит С. Эти каучуки обладают повышенной бензо- и маслостойкостью, устойчивы к окислению кислородом воздуха и озоном, теплостойки. Изготовленные из наирита резины выдерживают длительное нагревание до 140-150°С. Благодаря дешевизне и хорошим свойствам находят все более широкое применение для производства ремней, транспортерных лент, клеев и др.

Винилпиридиновые каучуки. Наиболее распространенным каучуком этой группы является сополимер бутадиена с 2-ме-тил-5-винилпиридином, известный под сокращенным названием СКМВП:

СКМВП отличается хорошей морозостойкостью, масло- и бензостойкостью. Винилпиридиновые кауяуки используются в качестве каучуков специального назначения (для изготовления масло- и бензостойких резин), а также как каучуки общего назначения (например, для производства протекторов шин).

Полиуретановые каучуки. Их получают ступенчатой полимеризацией диизоцианатов с гликолями:

Общими свойствами таких каучуков являются: очень высокая прочность, эластичность, хорошая стойкость, к окислению.

Полиуретановые каучуки являются очень перспективными, так как могут найти применение в самых различных отраслях народного хозяйства и в быту.

Фторсодержащие каучуки. Могут получаться сополимеризацией различных фторсодержащих мономеров, например гекса-фторпропилена с винилиденфторидом Фторсодержащие каучуки отличаются хорошими механическими свойствами, высокой термостойкостью и стойкостью к действию растворителей и химических реагентов, в связи с чем они находят применение в авиационной технике, а также автомобильной и химической промышленности. Широкое применение фторсодержащих каучуков ограничено пока их высокой стоимостью.

Силиконовые (силоксановые каучуки). Строение основных видов полисилоксановых каучуков в общем виде может быть изображено следующим образом:

где одинаковые или различные органические радикалы, в том числе и такие, которые могут содержать атомы кислорода, фтора, азота и др.

Основным отличием силоксановых каучуков является очень высокая термостабилыосхь, что определяет и области их применения.

Хлорсульфополиэтиленовый каучук. Получается путем обработки полиэтилена, растворенного в четыреххлористом

углероде, смесью хлора и сернистого ангидрида или хлористым сульфурилом в присутствии катализатора. Каучуки ХСПЭ

отличаются большой эластичностью и применяются самостоятельно или в смеси с другими каучуками для защитных покрытий металлов, изготовления рукавов, шлангов, ремней, изоляции, обуви и др.

Весьма перспективен этилеипропиленовый каучук. Это каучук общего назначения, обладающий вполне удовлетворительными физико-механическими показателями и стойкостью к атмосферным воздействиям. В связи с тем что исходными веществами для его получения служат доступные вещества (этилен и пропилен), при крупных масштабах производства он будет самым дешевым каучуком.

Химические свойства. Для алкадиенов характерны обычные реакции электрофильного присоединения А_E, свойственные алкенам. Особенность сопряженных диенов состоит в том, что две двойные связи в их молекулах функционируют как единое целое, поэтому реакции присоединения могут протекать в двух направлениях: а) к одной из двойных связей (1,2-присоединение) или б) в крайние положения сопряженной системы с образованием новой двойной связи в центре системы (1,4-присоединение). Так, присоединение брома к бутадиену может привести к двум продуктам:

Подбор реагентов и условий реакций позволяет направлять присоединение по любому из двух направлений.

Важнейшее свойство диенов — их способность к полимеризации, которая используется для получения синтетических каучуков. При полимеризации бутадиена-1,3, которая протекает как 1,4-присоединение, получают бутадиеновый каучук:

Использование металлоорганических катализаторов в этой ре­акции позволяет получить каучук с регулярным строением, в котором все звенья цепи имеют цис-конфигурацию. Аналогичная реакция с изопреном дает синтетический изопреновый каучук, который по строению и свойствам близок к природному каучуку:

Природный (натуральный) каучук (из гевеи) – полиизопрен (С₅Н₈)_n=1000-3000эластичен. Его молекулы свернуты в цис-положении, разворачиваются и возвращаются при снятии нагрузки, а транс-полимер – гуттаперча – неэластична.

Синтетический каучук– полимер изопрена или бутадиена (по Лебедеву, SU), уступает природному из-за меньшей стереорегулярности, стереорегулярный (с цис-СН₂-)- дивиниловый и полиизопреновый каучук близок к природному, износоустойчив.

Каучук – лишь один из изопреноидов формулы (С₅Н₈)_n, включающих биологически активные терпены, каротин, провитамины (А,Д), гормоны, стероиды и другие, в организме получаемых как и жиры, из ацетата 1а Диены определяются как углеводороды с 1- общей формулой С_nН_2n-2 2- двумя сопряженными связями 3- кратными связями 4- двумя двойными связями.2а Изопрен С₅Н₈НЕ является 1- основой множества природных соединений 2- сопряженным диеном 3- жидкостью 4- цис-изомером.3а Бутадиен-1,3 при гидрировании дает 1) бутен-1 2) бутен-2 3) бутин-2 4) смесь бутенов.

Строение каучука было доказано методом озонирования (Гарриес). Получение при озонолизе левулинового альдегида подтверждает упорядо­ченное 1,4-строение:

Атомы углерода в молекуле бутадиена-1,3 находятся в sp 2 – гибридном состоянии, что означает расположение этих атомов в одной плоскости и наличие у каждого из них одной p – орбитали, занятой одним электроном и расположенной перпендикулярно к упомянутой плоскости.

p – Орбитали всех атомов углерода перекрываются друг с другом, т.е. не только между первым и вторым, третьим и четвертым атомами, но и также между вторым и третьим. Отсюда видно, что связь между вторым и третьим атомами углерода не является простой σ – связью, а обладает некоторой плотностью p – электронов, т.е. слабым характером двойной связи. В молекуле отсутствуют в классическом понимании одинарные и двойные связи, а наблюдается делокализация p – электронов, т.е. равномерное распределение p – электронной плотности по всей молекуле с образованием единого p – электронного облака. Взаимодействие двух или нескольких соседних p – связей с образованием единого p – электронного облака, в результате чего происходит передача взаимовлияния атомов в этой системе, называется эффектом сопряжения. Таким образом, молекула бутадиена -1,3 характеризуется системой сопряженных двойных связей. Такая особенность в строении диеновых углеводородов делает их способными присоединять различные реагенты не только к соседним углеродным атомам (1,2- присоединение), но и к двум концам сопряженной системы (1,4- присоединение) с образованием двойной связи между вторым и третьим углеродными атомами. Отметим, что очень часто продукт 1,4- присоединения является основным.

Получение. Основной промышленный способ получения диенов — дегидрирование алканов. Бутадиен-1,3 (дивинил) получают из бутана:

Каучу́ки — натуральные или синтетические эластомеры, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путём вулканизации получают резины и эбониты.

Содержание

Природный каучук [ править | править код ]

Высокомолекулярный углеводород (C₅H₈)_n, цис-полимер изопрена; содержится в млечном соке (латексе) гевеи, кок-сагыза (многолетнего травянистого растения рода Одуванчик) и других каучуконосных растений. Растворим в углеводородах и их производных (бензине, бензоле, хлороформе, сероуглероде и т. д.). В воде, спирте, ацетоне натуральный каучук практически не набухает и не растворяется. Уже при комнатной температуре натуральный каучук присоединяет кислород, происходит окислительная деструкция (старение каучука), при этом уменьшается его прочность и эластичность. При температуре выше 200 °C натуральный каучук разлагается с образованием низкомолекулярных углеводородов. При взаимодействии натурального каучука с серой, хлористой серой, органическими пероксидами (вулканизация) происходит соединение через атомы серы длинных макромолекулярных связей с образованием сетчатых структур. Это придаёт каучуку высокую эластичность в широком интервале температур. Натуральный каучук перерабатывают в резину. В сыром виде применяют не более 1 % добываемого натурального каучука (резиновый клей). Каучук открыт де ла Кондамином в Кито (Эквадор) в 1751 году. Более 60 % натурального каучука используют для изготовления автомобильных шин. В промышленных масштабах натуральный каучук производится в Индонезии, Малайзии, Вьетнаме, Таиланде, Бразилии и КНР.

Синтетические каучуки [ править | править код ]

Разработка синтетических каучуков впервые началась в России в 1900 году учениками Бутлерова — Кондаковым, Фаворским, Лебедевым, Бызовым [1] . В 1900 году И. Л. Кондаков впервые получил синтетическим путём изопрен, изучением полимеризации которого занялся А. Е. Фаворский. В 1903—1910 годах параллельно группами учёных под руководством Сергея Васильевича Лебедева и Бориса Васильевича Бызова велись работы по получению синтетического каучука на основе 1,3-бутадиена методом гидролиза нефтяного сырья [2] . Одновременно и независимо подобные работы велись в Англии. Впервые технология производства бутадиенового синтетического каучука разработана в лаборатории завода «Треугольник» Б. В. Бызовым, получившим за это изобретение в 1911 году премию имени Бутлерова [3] . Однако патент на это изобретение был оформлен только в 1913 году. Во время Первой мировой войны на заводе «Треугольник» был освоен выпуск противогазов из синтетического каучука Бызова [4] .

Первый патент на процесс получения бутадиенового синтетического каучука с использованием натрия в качестве катализатора полимеризации был выдан в Англии в 1910 году. Первое маломасштабное производство синтетического каучука по технологии, сходной с описанной, в английском патенте имело место в Германии во время Первой мировой войны. Производство бутадиена в России началось в 1915 году по технологии, разработанной И. И. Остромысленским, позднее эмигрировавшим в США. В СССР работы по получению синтетического каучука были продолжены Б. В. Бызовым и С. В. Лебедевым, в 1928 году разработавшим советскую промышленную технологию получения бутадиена. Коммерческое производство синтетического каучука началось в 1919 году в США (Thiokol), и к 1940 году в мире производилось более 10 его марок. Основными производителями были США, Германия и СССР [5] . В СССР производство синтетического каучука было начато на заводе СК-1 в 1932 году по методу С. В. Лебедева (получение из этилового спирта бутадиена с последующей анионной полимеризацией жидкого бутадиена в присутствии натрия) [6] . Прочность на разрыв советского синтетического каучука составляла около 2000 psi (для натурального каучука этот показатель составляет 4500 psi, для Неопрена, производство которого было начато компанией Du Pont (США) в 1931 году — 4000 psi). В 1941 году в рамках поставок по программе ленд-лиза СССР получил более совершенную технологию получения синтетического каучука [5] .

В Германии бутадиен-натриевый каучук нашёл довольно широкое применение под названием «Буна» [de] .

Синтез каучуков стал значительно дешевле с изобретением катализаторов Циглера — Натта.

Изопреновые каучуки — синтетические каучуки, получаемые полимеризацией изопрена в присутствии катализаторов — металлического лития, перекисных соединений. В отличие от других синтетических каучуков изопреновые каучуки, подобно натуральному каучуку, обладают высокой клейкостью и незначительно уступают ему в эластичности.

В настоящее время большая часть производимых каучуков является бутадиен-стирольными или бутадиен-стирол-акрилонитрильными сополимерами.

Каучуки с гетероатомами в качестве заместителей или имеющими их в своём составе часто характеризуются высокой стойкостью к действию растворителей, топлив и масел, устойчивостью к действию солнечного света, но обладают худшими механическими свойствами. Наиболее массовыми в производстве и применении каучуками с гетерозаместителями являются хлоропреновые каучуки (неопрен) — полимеры 2-хлорбутадиена.

В ограниченном масштабе производятся и используются тиоколы — полисульфидные каучуки, получаемые поликонденсацией дигалогеналканов (1,2-дихлорэтана, 1,2-дихлорпропана) и полисульфидов щелочных металлов.

Основные типы синтетических каучуков:

Промышленное применение [ править | править код ]

Наиболее массовое применение каучуков — это производство резин для автомобильных, авиационных и велосипедных шин.

Из каучуков изготавливаются специальные резины огромного разнообразия уплотнений для целей тепло-, звуко-, воздухо- и гидроизоляции разъёмных элементов зданий, в санитарной и вентиляционной технике, в гидравлической, пневматической и вакуумной технике.

Прессованием массы, состоящей из каучука, асбеста и порошковых наполнителей, получают паронит — листовой материал для изготовления прокладочных изделий с высокой термостойкостью, работающих в различных средах — вода и водяной пар с давлением до 5 мН/м 2 (50 ат) и температурой до 450 °С; нефть и нефтепродукты при температурах 200—400 °С и давлениях 7—4 мН/м 2 соответственно; жидкий и газообразный кислород, этиловый спирт и т. д. [7] . Высокие уплотняющие свойства паронита обусловлены тем, что его предел текучести, составляющий около 320 МПа, достигается при стягивании соединения болтами или шпильками, при этом паронит заполняет все неровности, раковины, трещины и другие дефекты уплотняемых поверхностей и герметизирует соединение. Паронит не является коррозионно-активным материалом и хорошо поддается механической обработке, что позволяет легко изготавливать прокладки любой конфигурации, не теряющие своих эксплуатационных качеств в любых климатических условиях — ни в районах с умеренным климатом, ни в тропических и пустынных климатических условиях, ни в условиях Крайнего Севера. Высокая термостойкость паронита позволяет применять его в двигателях внутреннего сгорания. Армируя паронит металлической сеткой для повышения механических свойств, получают ферронит [7] .

Каучуки применяют для электроизоляции, производства медицинских приборов и средств контрацепции.

В ракетной технике синтетические каучуки используются в качестве полимерной основы при изготовлении твёрдого ракетного топлива, в котором они играют роль горючего, а в качестве окислителя используется порошок селитры (калийной или аммиачной) или перхлората аммония.

КАУЧУК И РЕЗИНА – это… Что такое КАУЧУК И РЕЗИНА?

Синтез 1,4-цис-полиизопрена проводился несколькими различными путями с использованием регулирующих стереоструктуру катализаторов, и это позволило наладить производство различных синтетических эластомеров. Катализатор Циглера состоит из триэтилалюминия и четыреххлористого титана; он заставляет молекулы изопрена объединяться (полимеризоваться) с образованием гигантских молекул 1,4-цис-полиизопрена (полимера). Аналогично, металлический литий или алкил- и алкиленлитиевые соединения, например бутиллитий, служат катализаторами полимеризации изопрена в 1,4-цис-полиизопрен. Реакции полимеризации с этими катализаторами проводятся в растворе с использованием углеводородов нефти в качестве растворителей. Синтетический 1,4-цис-полиизопрен обладает свойствами натурального каучука и может использоваться как его заместитель в производстве резиновых изделий.
См. также ПЛАСТМАССЫ. Полибутадиен, на 90-95% состоящий из 1,4-цис-изомера, также был синтезирован посредством регулирующих стереоструктуру катализаторов Циглера, например триэтилалюминия и четырехиодистого титана. Другие регулирующие стереоструктуру катализаторы, например хлорид кобальта и алкилалюминий, также дают полибутадиен с высоким (95%) содержанием 1,4-цис-изомера. Бутиллитий тоже способен полимеризовать бутадиен, однако дает полибутадиен с меньшим (35-40%) содержанием 1,4-цис-изомера. 1,4-цис-полибутадиен обладает чрезвычайно высокой эластичностью и может использоваться как наполнитель натурального каучука. Тиокол (полисульфидный каучук). В 1920, пытаясь получить новый антифриз из этиленхлорида и полисульфида натрия, Дж.Патрик вместо этого открыл новое каучукоподобное вещество, названное им тиоколом. Тиокол высокоустойчив к бензину и ароматическим растворителям. Он имеет хорошие характеристики старения, высокое сопротивление раздиру и низкую проницаемость для газов. Не будучи настоящим синтетическим каучуком, он, тем не менее, находит применение для изготовления резин специального назначения.
Неопрен (полихлоропрен). В 1931 компания “Дюпон” объявила о создании каучукоподобного полимера, или эластомера, названного неопреном. Неопрен изготавливают из ацетилена, который, в свою очередь, получают из угля, известняка и воды. Ацетилен сначала полимеризуют до винилацетилена, из которого путем добавления хлороводородной кислоты производят хлоропрен. Далее хлоропрен полимеризуют до неопрена. Помимо маслостойкости неопрен имеет высокую тепло- и химическую стойкость и используется в производстве шлангов, труб, перчаток, а также деталей машин, например шестерен, прокладок и приводных ремней. Буна S (SBR, бутадиенстирольный каучук). Синтетический каучук типа буна S, обозначаемый как SBR, производится в больших реакторах с рубашкой, или автоклавах, в которые загружают бутадиен, стирол, мыло, воду, катализатор (персульфат калия) и регулятор роста цепи (меркаптан). Мыло и вода служат для эмульгирования бутадиена и стирола и приведения их в близкий контакт с катализатором и регулятором роста цепи. Содержимое реактора нагревается до примерно 50° С и перемешивается в течение 12-14 ч; за это время в результате процесса полимеризации в реакторе образуется каучук. Получающийся латекс содержит каучук в форме малых частиц и имеет вид молока, очень напоминающий натуральный латекс, добытый из дерева. Латекс из реакторов обрабатывается прерывателем полимеризации для остановки реакции и антиоксидантом для сохранения каучука. Затем он очищается от избытка бутадиена и стирола. Чтобы отделить (путем коагуляции) каучук от латекса, он обрабатывается раствором хлорида натрия (пищевой соли) в кислоте либо раствором сульфата алюминия, которые отделяют каучук в форме мелкой крошки. Далее крошка промывается, сушится в печи и прессуется в кипы. Из всех эластомеров SBR используется наиболее широко. Больше всего его идет на производство автомобильных шин. Этот эластомер сходен по свойствам с натуральным каучуком. Он не маслостоек и в большинстве случаев проявляет низкую химическую стойкость, но обладает высоким сопротивлением удару и истиранию.
Латексы для эмульсионных красок. Бутадиен-стирольные латексы широко используются в эмульсионных красках, в которых латекс образует смесь с пигментами обычных красок. В таком применении содержание стирола в латексе должно превышать 60%.
Низкотемпературный маслонаполненный каучук. Низкотемпературный каучук – особый тип каучука SBR. Он производится при 5° С и обеспечивает лучшую износостойкость шин, чем стандартный SBR, полученный при 50° С. Износостойкость шин еще более повышается, если низкотемпературному каучуку придать высокую ударную вязкость. Для этого в базовый латекс добавляют некоторые нефтяные масла, называемые нефтяными мягчителями. Количество добавляемого масла зависит от требуемого значения ударной вязкости: чем оно выше, тем больше вводится масла. Добавленное масло действует как мягчитель жесткого каучука. Другие свойства маслонаполненного низкотемпературного каучука такие же, как у обычного низкотемпературного.
Буна N (NBR, бутадиенакрилонитрильный каучук). Вместе с буна S в Германии был также разработан маслостойкий тип синтетического каучука под названием пербунан, или буна N. Основной компонент этого нитрильного каучука – также бутадиен, который сополимеризуется с акрилонитрилом по существу по тому же механизму, что и SBR. Сорта NBR различаются содержанием акрилонитрила, количество которого в полимере варьирует от 15 до 40% в зависимости от назначения каучука. Нитрильные каучуки маслостойки в степени, соответствующей содержанию в них акрилонитрила. NBR использовался в тех видах военного оборудования, где требовалась маслостойкость, например в шлангах, самоуплотняющихся топливных элементах и конструкциях транспортных средств.
Бутилкаучук. Бутилкаучук – еще один синтетический каучук – был открыт в 1940. Он замечателен своей низкой газопроницаемостью; камера шины из этого материала удерживает воздух в 10 раз дольше, чем камера из натурального каучука. Бутилкаучук изготавливают полимеризацией изобутилена, получаемого из нефти, с малой добавкой изопрена при температуре -100° С. Эта полимеризация не является эмульсионным процессом, а проводится в органическом растворителе, например метилхлориде. Свойства бутилкаучука могут быть сильно улучшены термообработкой маточной смеси бутилкаучука и газовой сажи при температуре от 150 до 230° С. Недавно бутилкаучук нашел новое применение как материал для протекторов шин ввиду его хороших ходовых характеристик, отсутствия шума и превосходного сцепления с дорогой. Бутилкаучук несовместим с натуральным каучуком и SBR и, значит, не может быть смешан с ними. Однако после хлорирования до хлорбутилкаучука он становится совместимым с натуральным каучуком и SBR. Хлорбутилкаучук сохраняет низкую газопроницаемость. Это свойство используется при изготовлении смешанных продуктов хлорбутилкаучука с натуральным каучуком или SBR, которые служат для производства внутреннего слоя бескамерных шин.
Этиленпропиленовый каучук. Сополимеры этилена и пропилена могут быть получены в широких диапазонах составов и молекулярных масс. Эластомеры, содержащие 60-70% этилена, вулканизуются с пероксидами и дают вулканизат с хорошими свойствами. Этиленпропиленовый каучук имеет превосходную атмосферо- и озоностойкость, высокую термо-, масло- и износостойкость, но также и высокую воздухопроницаемость. Такой каучук изготавливается из дешевых сырьевых материалов и находит многочисленные применения в промышленности. Наиболее широко применяемым типом этиленпропиленового каучука является тройной этиленпропиленовый каучук (с диеновым сомономером). Он используется в основном для изготовления оболочек проводов и кабелей, однослойной кровли и в качестве присадки для смазочных масел. Его малая плотность и превосходная озоно- и атмосферостойкость обусловливают его применение в качестве кровельного материала.
Вистанекс. Вистанекс, или полиизобутилен, – полимер изобутилена, также получаемый при низких температурах. Он подобен каучуку по свойствам, но в отличие от каучука является насыщенным углеводородом и, значит, не может быть подвергнут вулканизации. Полиизобутилен озоностоек.
Коросил. Коросил, каучукоподобный материал, – это пластифицированный поливинилхлорид, приготовленный из винилхлорида, который, в свою очередь, получают из ацетилена и хлороводородной кислоты. Коросил замечательно стоек к действию окислителей, в том числе озона, азотной и хромовой кислот, и поэтому используется для внутренней облицовки цистерн с целью защиты их от коррозии. Он непроницаем для воды, масел и газов и в силу этого находит применение как покрытие для тканей и бумаги. Каландрованный материал используется в производстве плащей, душевых занавесок и обоев. Низкое водопоглощение, высокая электрическая прочность, негорючесть и высокое сопротивление старению делают пластифицированный поливинилхлорид пригодным для изготовления изоляции проводов и кабелей.
Полиуретан. Класс эластомеров, известных как полиуретаны, находит применение в производстве пеноматериалов, клеев, покрытий и формованных изделий. Изготовление полиуретанов включает несколько стадий. Сначала получают сложный полиэфир реакцией дикарбоновой кислоты, например адипиновой, с многоатомным спиртом, в частности этиленгликолем или диэтиленгликолем. Полиэфир обрабатывают диизоцианатом, например толуилен-2,4-диизоцианатом или метилендифенилендиизоцианатом. Продукт этой реакции обрабатывают водой и подходящим катализатором, в частности n-этилморфолином, и получают упругий или гибкий пенополиуретан. Добавляя диизоцианат, получают формованные изделия, в том числе шины. Меняя соотношение гликоля и дикарбоновой кислоты в процессе производства сложного полиэфира, можно изготовить полиуретаны, которые используются как клеи или перерабатываются в твердые или гибкие пеноматериалы либо формованные изделия. Пенополиуретаны огнестойки, имеют высокую прочность на растяжение, очень высокое сопротивление раздиру и истиранию. Они проявляют исключительно высокую несущую способность и хорошее сопротивление старению. Вулканизованные полиуретановые каучуки имеют высокие прочность на растяжение, сопротивление истиранию, раздиру и старению. Был разработан процесс получения полиуретанового каучука на основе простого полиэфира. Такой каучук хорошо ведет себя при низких температурах и устойчив к старению.
Кремнийорганический каучук. Кремнийорганические каучуки не имеют себе равных по пригодности к эксплуатации в широком температурном интервале (от -73 до 315° С). Для вулканизованных кремнийорганических каучуков была достигнута прочность на растяжение около 14 МПа. Их сопротивление старению и диэлектрические характеристики также весьма высоки.
Хайпалон (хлорсульфоэтиленовый каучук). Этот эластомер хлорсульфонированного полиэтилена получают обработкой полиэтилена хлором и двуокисью серы. Вулканизованный хайпалон чрезвычайно озоно- и атмосферостоек и имеет хорошую термо- и химическую стойкость.
Фторсодержащие эластомеры. Эластомер кель-F – сополимер хлортрифторэтилена и винилиденфторида. Этот каучук имеет хорошую термо- и маслостойкость. Он стоек к действию коррозионно-активных веществ, негорюч и пригоден к эксплуатации в интервале от -26 до 200° С. Витон А и флюорел – сополимеры гексафторпропилена и винилиденфторида. Эти эластомеры отличаются превосходной стойкостью к действию тепла, кислорода, озона, атмосферных факторов и солнечного света. Они имеют удовлетворительные низкотемпературные характеристики и пригодны к эксплуатации до -21° С. Фторсодержащие эластомеры используются в тех приложениях, где требуется стойкость к действию тепла и масел.
Специализированные эластомеры. Производятся специализированные эластомеры с разнообразными физическими свойствами. Многие из них очень дороги. Наиболее важные из них – акрилатные каучуки, хлорсульфонированный полиэтилен, сополимеры простых и сложных эфиров, полимеры на основе эпихлоргидрина, фторированные полимеры и термопластичные блок-сополимеры. Они используются для изготовления уплотнений, прокладок, шлангов, оболочек проводов и кабелей и клеев.
См. также
ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ;
ПЛАСТМАССЫ;
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ.
ЛИТЕРАТУРА
Справочник резинщика. М., 1971 Догадкин Б.А. Химия эластомеров. М., 1981 Лепетов В.А., Юрцев Л.Н. Расчеты и конструирование резиновых изделий. Л., 1987

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

100 ballov.kz образовательный портал для подготовки к ЕНТ и КТА

Код и классификация направлений подготовки	Код группы образовательной программы	Наименование групп образовательных программ	Количество мест
8D01 Педагогические науки
8D011 Педагогика и психология	D001	Педагогика и психология	45
8D012 Педагогика дошкольного воспитания и обучения	D002	Дошкольное обучение и воспитание	5
8D013 Подготовка педагогов без предметной специализации	D003	Подготовка педагогов без предметной специализации	22
8D014 Подготовка педагогов с предметной специализацией общего развития	D005	Подготовка педагогов физической культуры	7
8D015 Подготовка педагогов по естественнонаучным предметам	D010	Подготовка педагогов математики	30
	D011	Подготовка педагогов физики (казахский, русский, английский языки)	23
	D012	Подготовка педагогов информатики (казахский, русский, английский языки)	35
	D013	Подготовка педагогов химии (казахский, русский, английский языки)	22
	D014	Подготовка педагогов биологии (казахский, русский, английский языки)	18
	D015	Подготовка педагогов географии	18
8D016 Подготовка педагогов по гуманитарным предметам	D016	Подготовка педагогов истории	17
8D017 Подготовка педагогов по языкам и литературе	D017	Подготовка педагогов казахского языка и литературы	37
	D018	Подготовка педагогов русского языка и литературы	24
	D019	Подготовка педагогов иностранного языка	37
8D018 Подготовка специалистов по социальной педагогике и самопознанию	D020	Подготовка кадров по социальной педагогике и самопознанию	10
8D019 Cпециальная педагогика	D021	Cпециальная педагогика	20
		Всего	370
8D02 Искусство и гуманитарные науки
8D022 Гуманитарные науки	D050	Философия и этика	20
	D051	Религия и теология	11
	D052	Исламоведение	6
	D053	История и археология	33
	D054	Тюркология	7
	D055	Востоковедение	10
8D023 Языки и литература	D056	Переводческое дело, синхронный перевод	16
	D057	Лингвистика	15
	D058	Литература	26
	D059	Иностранная филология	19
	D060	Филология	42
		Всего	205
8D03 Социальные науки, журналистика и информация
8D031 Социальные науки	D061	Социология	20
	D062	Культурология	12
	D063	Политология и конфликтология	25
	D064	Международные отношения	13
	D065	Регионоведение	16
	D066	Психология	17
8D032 Журналистика и информация	D067	Журналистика и репортерское дело	12
	D069	Библиотечное дело, обработка информации и архивное дело	3
		Всего	118
8D04 Бизнес, управление и право
8D041 Бизнес и управление	D070	Экономика	39
	D071	Государственное и местное управление	28
	D072	Менеджмент и управление	12
	D073	Аудит и налогообложение	8
	D074	Финансы, банковское и страховое дело	21
	D075	Маркетинг и реклама	7
8D042 Право	D078	Право	30
		Всего	145
8D05 Естественные науки, математика и статистика
8D051 Биологические и смежные науки	D080	Биология	40
	D081	Генетика	4
	D082	Биотехнология	19
	D083	Геоботаника	10
8D052 Окружающая среда	D084	География	10
	D085	Гидрология	8
	D086	Метеорология	5
	D087	Технология охраны окружающей среды	15
	D088	Гидрогеология и инженерная геология	7
8D053 Физические и химические науки	D089	Химия	50
	D090	Физика	70
8D054 Математика и статистика	D092	Математика и статистика	50
	D093	Механика	4
		Всего	292
8D06 Информационно-коммуникационные технологии
8D061 Информационно-коммуникационные технологии	D094	Информационные технологии	80
8D062 Телекоммуникации	D096	Коммуникации и коммуникационные технологии	14
8D063 Информационная безопасность	D095	Информационная безопасность	26
		Всего	120
8D07 Инженерные, обрабатывающие и строительные отрасли
8D071 Инженерия и инженерное дело	D097	Химическая инженерия и процессы	46
	D098	Теплоэнергетика	22
	D099	Энергетика и электротехника	28
	D100	Автоматизация и управление	32
	D101	Материаловедение и технология новых материалов	10
	D102	Робототехника и мехатроника	13
	D103	Механика и металлообработка	35
	D104	Транспорт, транспортная техника и технологии	18
	D105	Авиационная техника и технологии	3
	D107	Космическая инженерия	6
	D108	Наноматериалы и нанотехнологии	21
	D109	Нефтяная и рудная геофизика	6
8D072 Производственные и обрабатывающие отрасли	D111	Производство продуктов питания	20
	D114	Текстиль: одежда, обувь и кожаные изделия	9
	D115	Нефтяная инженерия	15
	D116	Горная инженерия	19
	D117	Металлургическая инженерия	20
	D119	Технология фармацевтического производства	13
	D121	Геология	24
8D073 Архитектура и строительство	D122	Архитектура	15
	D123	Геодезия	16
	D124	Строительство	12
	D125	Производство строительных материалов, изделий и конструкций	13
	D128	Землеустройство	14
8D074 Водное хозяйство	D129	Гидротехническое строительство	5
8D075 Стандартизация, сертификация и метрология (по отраслям)	D130	Стандартизация, сертификация и метрология (по отраслям)	11
		Всего	446
8D08 Сельское хозяйство и биоресурсы
8D081 Агрономия	D131	Растениеводство	22
8D082 Животноводство	D132	Животноводство	12
8D083 Лесное хозяйство	D133	Лесное хозяйство	6
8D084 Рыбное хозяйство	D134	Рыбное хозяйство	4
8D087 Агроинженерия	D135	Энергообеспечение сельского хозяйства	5
	D136	Автотранспортные средства	3
8D086 Водные ресурсы и водопользование	D137	Водные ресурсы и водопользования	11
		Всего	63
8D09 Ветеринария
8D091 Ветеринария	D138	Ветеринария	21
		Всего	21
8D11 Услуги
8D111 Сфера обслуживания	D143	Туризм	11
8D112 Гигиена и охрана труда на производстве	D146	Санитарно-профилактические мероприятия	5
8D113 Транспортные услуги	D147	Транспортные услуги	5
	D148	Логистика (по отраслям)	4
8D114 Социальное обеспечение	D142	Социальная работа	10
		Всего	35
		Итого	1815
		АОО “Назарбаев Университет”	65
		Стипендиальная программа на обучение иностранных граждан, в том числе лиц казахской национальности, не являющихся гражданами Республики Казахстан	10
		Всего	1890

Хлоропреновый каучук, неопрен, наирит, CR

11.10.2014

Разновидности хлоропреновых каучуков, неопренов (Neoprene)

Хлоропреновый каучук, ХПК, полихлоропрен, chloroprene rubber, CR является продуктом полимеризации хлоропрена (хлорбутадиен, СН2=ССlСН=СН2). Широко известен как Неопрен (Neoprene) по торговой марке компании DuPont, производящей этот материал с 30-х годов ХХ века. В СССР был известен также под названием «Наирит», по наименованию каучука, выпускаемого Ереванским каучуковым заводом «Наирит», Армения. Также часто полихлоропрен называют по исходному мономеру, хлоропреном, хотя с химической точки зрения, хлоропрен – бесцветная жидкость. Выпускаются различные марки хлоропреновых каучуков, различающихся технологией производства, химическими и механическими свойствами.

Характеристики хлоропреновых каучуков, неопренов, совместимость со средами

Свойства хлоропреновых каучуков и резин на их основе определяются молекулярной массой, различающейся при разных технологиях производства данного эластомера. Марки с определёнными свойствами подбираются производителями в зависимости от требуемых характеристик и предполагаемой технологии обработки. Хлоропреновые каучуки отличаются хорошей стойкостью к озону, солнечному свету, погодным воздействиям, старению, обладают хорошими механическими свойствами и достаточным температурным диапазоном, огнестойки, не поддерживают горения. Пригодны для эксплуатации при температурах от -25° до 90°С, кратковременно до 110°С (специальные марки: от -40° до 110°С, кратковременно до 140°С). Газопроницаемость резин из хлоропреновых каучуков ниже, чем резин из неполярных каучуков (изопреновых, бутадиеновых).

Резины на основе хлоропреновых каучуков стойки в некоторых кислотах (борная, соляная, разбавленная серная), щелочах. Проявляют хорошую стойкость к минеральным маслам на основе парафинов, силиконовым маслам и консистентным смазкам, воде и водным растворам (при умеренных температурах), хладагентам (фреон, аммиак, углекислый газ).

Хлоропреновые каучуки ограниченно совместимы с минеральными маслами на основе нафталинов, тормозными жидкостями на основе гликоля, низкомолекулярными алифатическими углеводородами (пропан, бутан, бензин). Стойкость резины к данным средам может быть существенно увеличена выбором наполнителя.

Неопрены неустойчивы к ароматическим углеводородам (бензол), хлорированным углеводородам (трихлорэтилен), полярным растворителям (кетоны, сложные эфиры, эфир, ацетон). Разрушаются под действием азотной кислоты, концентрированной серной кислоты, перекиси водорода.

К недостаткам хлоропренового каучука и резин на его основе можно отнести низкие электроизоляционные характеристики, повышенная влагопроницаемость, низкая холодоустойчивость, резкое снижение прочности и относительного удлинения при повышении температуры выше допустимой для данного каучука.

Применение хлоропреновых каучуков, неопренов

Хлоропреновые каучуки используют в производстве разнообразных изделий и деталей, эксплуатируемых в контакте с умеренно агрессивными средами, например уплотнителей, колец круглого сечения (O-ring), шлангов, рукавов, ремней, прорезиненных тканей. Вследствие негорючести неопрен используется как покрытие для противопожарных дверей и в элементах пожарного снаряжения. Хлоропреновые каучуки используют как основу адгезивов; жидкие хлоропреновые каучуки – для получения клеев, антикоррозионных покрытий, а также в качестве пластификаторов.

Благодаря хорошим механическим свойствам и относительно низкой стоимости, неопрен, в том числе вспененный, широко применяется для изготовления защитных чехлов для ноутбуков, телефонов, фотоаппаратов и т.д.

Также хлоропрен используется для производства резинового компенсатора ERV-CR. Благодаря приведенным выше свойствам данного материала, данная вибровставка имеет невысокую цену в сочетании с неизменной надежностью.

Негорючесть и устойчивость к погодному воздействию делает хлоропреновые каучуки пригодными для изготовления защитных оболочек кабелей. Так как неопрен имеет низкие электроизоляционные характеристики, используют утолщенную оболочку или комбинируют его с другими каучуками.

Защитная экипировка из неопрена широко используется в экстремальных видах спорта, таких как страйкбол, пейнтбол, альпинизм, а также в парусном спорте и пляжном волейболе. Из неопрена изготавливается туристическая экипировка – непромокаемая обувь, перчатки, носки. Благодаря хорошей устойчивости к морской воде, солнцу и озону, вспененный неопрен является основным материалом для производства гидрокостюмов.

Технология производства хлоропреновых каучуков, неопренов

Общая формула хлоропреновых каучуков:

(-h3C-CCl=CH-Ch3-)n

Основной промышленный способ получения хлоропреновых каучуков – эмульсионная полимеризация хлоропрена в водной фазе при 40°С, протекающая по радикальному механизму. Эмульгаторы – алкилсульфонаты или канифольные мыла. При достижении необходимой степени превращения мономеров (65-75%) в латекс вводят эмульсии или растворы тиурамдисульфидов и антиоксиданта и выдерживают несколько часов при 25°С для созревания латекса. При получении хлоропреновых каучуков, регулированных тиолами, в латекс добавляют только антиоксидант; стадия созревания в этом случае исключается. После отгонки непрореагировавших мономеров каучук коагулируют вымораживанием на барабанах, промывают водой и сушат. Цвет хлоропреновых каучуков – от светло-янтарного до темно-желтого, содержание примесей (остатков эмульгаторов, влаги и др.) до 5% по массе. Основная форма выпуска – гранулы. Производят также жидкие хлоропреновые каучуки и латексы.

Перерабатывают хлоропреновые каучуки на обычном оборудовании резиновых заводов (вальцах, смесителях, каландрах, экструдерах). Изделия вулканизуют при 140°-160°С в прессах, котлах и др. Хлоропреновые каучуки технологически совместимы с другими каучуками, например: бутадиен-нитрильными, этилен-пропиленовыми, бутадиен-стирольными, бутадиеновыми, изопреновыми, бутилкаучуком, натуральным каучуком, а также с реакто- и термопластами. Наполнители резиновых смесей – сажа, мел, каолин и другие, пластификаторы – главным образом сложные эфиры, а также канифоль, кумароно-инденовые и феноло-формальдегидные смолы.

Некоторые торговые марки хлоропреновых каучуков, неопренов

• Neoprene^®: Du Pont
• Bayprene^®: Lanxess AG (ранее – Bayer AG)
• Butaclor^®: Distergil, Petro-Tex
• Neoprene^®: Petro-Tex, Chem. Co
• Denka^®: Denka, Chem. Co.
• Наирит: ЗАО «Завод Наирит», г. Ереван, Армения

% PDF-1.4 % 7237 0 объект> эндобдж xref 7237 364 0000000016 00000 н. 0000010859 00000 п. 0000007734 00000 н. 0000011192 00000 п. 0000011265 00000 п. 0000011322 00000 п. 0000011376 00000 п. 0000011439 00000 п. 0000011495 00000 п. 0000011551 00000 п. 0000011607 00000 п. 0000011749 00000 п. 0000016961 00000 п. 0000017500 00000 н. 0000018289 00000 п. 0000018339 00000 п. 0000018389 00000 п. 0000018427 00000 п. 0000018694 00000 п. 0000018772 00000 п. 0000019045 00000 п. 0000019975 00000 п. 0000020694 00000 п. 0000021358 00000 п. 0000022013 00000 н. 0000022693 00000 п. 0000023332 00000 п. 0000024006 00000 п. 0000024725 00000 п. 0000072449 00000 п. 0000107085 00000 п. 0000109756 00000 п. 0000110586 00000 п. 0000111420 00000 н. 0000116546 00000 н. 0000140019 00000 н. 0000140159 00000 н. 0000140299 00000 н. 0000140452 00000 н. 0000140633 00000 п. 0000140783 00000 н. 0000140936 00000 н. 0000141179 00000 п. 0000141332 00000 н. 0000141491 00000 н. 0000141722 00000 н. 0000141875 00000 н. 0000142034 00000 н. 0000142225 00000 н. 0000142369 00000 н. 0000142522 00000 н. 0000142681 00000 н. 0000142877 00000 н. 0000143027 00000 н. 0000143177 00000 н. 0000143336 00000 н. 0000143480 00000 н. 0000143699 00000 н. 0000143852 00000 н. 0000143999 00000 н. 0000144155 00000 н. 0000144302 00000 н. 0000144522 00000 н. 0000144675 00000 н. 0000144819 00000 н. 0000144969 00000 н. 0000145125 00000 н. 0000145341 00000 п. 0000145507 00000 н. 0000145657 00000 н. 0000145835 00000 н. 0000145994 00000 н. 0000146203 00000 н. 0000146381 00000 п. 0000146528 00000 н. 0000146748 00000 н. 0000146964 00000 н. 0000147148 00000 н. 0000147368 00000 н. 0000147579 00000 п. 0000147741 00000 н. 0000147952 00000 н. 0000148161 00000 н. 0000148366 00000 н. 0000148546 00000 н. 0000148733 00000 н. 0000148941 00000 н. 0000149122 00000 н. 0000149335 00000 п. 0000149507 00000 н. 0000149718 00000 н. 0000149887 00000 н. 0000150096 00000 н. 0000150258 00000 н. 0000150445 00000 н. 0000150604 00000 н. 0000150816 00000 н. 0000150972 00000 н. 0000151188 00000 н. 0000151335 00000 н. 0000151597 00000 н. 0000151807 00000 н. 0000151954 00000 н. 0000152098 00000 н. 0000152238 00000 н. 0000152378 00000 н. 0000152531 00000 н. 0000152675 00000 н. 0000152896 00000 н. 0000153043 00000 н. 0000153187 00000 н. 0000153337 00000 н. 0000153477 00000 н. 0000153630 00000 н. 0000153780 00000 н. 0000154001 00000 н. 0000154221 00000 н. 0000154383 00000 н. 0000154561 00000 н. 0000154781 00000 н. 0000154989 00000 н. 0000155240 00000 н. 0000155418 00000 н. 0000155641 00000 н. 0000155839 00000 н. 0000156087 00000 н. 0000156265 00000 н. 0000156412 00000 н. 0000156620 00000 н. 0000156806 00000 н. 0000157057 00000 н. 0000157235 00000 н. 0000157382 00000 н. 0000157590 00000 н. 0000157779 00000 п. 0000158030 00000 н. 0000158208 00000 н. 0000158431 00000 н. 0000158675 00000 н. 0000158923 00000 н. 0000159101 00000 п. 0000159321 00000 н. 0000159532 00000 н. 0000159679 00000 н. 0000159881 00000 н. 0000160043 00000 н. 0000160221 00000 н. 0000160420 00000 н. 0000160567 00000 н. 0000160711 00000 н. 0000160855 00000 н. 0000160999 00000 н. 0000161149 00000 н. 0000161308 00000 н. 0000161458 00000 н. 0000161602 00000 н. 0000161746 00000 н. 0000161890 00000 н. 0000162040 00000 н. 0000162199 00000 н. 0000162349 00000 н. 0000162493 00000 н. 0000162637 00000 н. 0000162781 00000 н. 0000162928 00000 н. 0000163090 00000 н. 0000163240 00000 н. 0000163384 00000 н. 0000163528 00000 н. 0000163675 00000 н. 0000163822 00000 н. 0000163966 00000 н. 0000164110 00000 н. 0000164254 00000 н. 0000164398 00000 н. 0000164542 00000 н. 0000164686 00000 н. 0000164830 00000 н. 0000164977 00000 н. 0000165127 00000 н. 0000165277 00000 н. 0000165421 00000 н. 0000165577 00000 н. 0000165733 00000 н. 0000165899 00000 н. 0000166055 00000 н. 0000166214 00000 н. 0000166373 00000 н. 0000166529 00000 н. 0000166688 00000 п. 0000166847 00000 н. 0000166997 00000 н. 0000167144 00000 н. 0000167291 00000 н. 0000167453 00000 н. 0000167609 00000 н. 0000167756 00000 н. 0000167918 00000 п. 0000168080 00000 н. 0000168249 00000 н. 0000168408 00000 н. 0000168595 00000 н. 0000168757 00000 н. 0000168919 00000 н. 0000169081 00000 н. 0000169228 00000 н. 0000169378 00000 н. 0000169525 00000 н. 0000169691 00000 п. 0000169850 00000 н. 0000169997 00000 н. 0000170226 00000 н. 0000170440 00000 н. 0000170609 00000 н. 0000170771 00000 н. 0000170937 00000 н. 0000171084 00000 н. 0000171234 00000 н. 0000171381 00000 н. 0000171550 00000 н. 0000171725 00000 н. 0000171903 00000 н. 0000172087 00000 н. 0000172231 00000 н. 0000172418 00000 н. 0000172565 00000 н. 0000172715 00000 н. 0000172865 00000 н. 0000173015 00000 н. 0000173162 00000 н. 0000173328 00000 н. 0000173475 00000 н. 0000173622 00000 н. 0000173769 00000 н. 0000173980 00000 н. 0000174158 00000 н. 0000174324 00000 н. 0000174471 00000 н. 0000174652 00000 н. 0000174802 00000 н. 0000174946 00000 н. 0000175093 00000 н. 0000175243 00000 н. 0000175393 00000 н. 0000175537 00000 н. 0000175703 00000 н. 0000175865 00000 н. 0000176012 00000 н. 0000176162 00000 н. 0000176321 00000 н. 0000176483 00000 н. 0000176661 00000 н. 0000176823 00000 н. 0000176970 00000 н. 0000177145 00000 н. 0000177295 00000 н. 0000177439 00000 н. 0000177586 00000 н. 0000177733 00000 н. 0000177883 00000 н. 0000178027 00000 н. 0000178189 00000 н. 0000178351 00000 н. 0000178498 00000 н. 0000178648 00000 н. 0000178807 00000 н. 0000178954 00000 н. 0000179132 00000 н. 0000179294 00000 н. 0000179441 00000 н. 0000179619 00000 н. 0000179769 00000 н. 0000179913 00000 н. 0000180060 00000 н. 0000180207 00000 н. 0000180357 00000 н. 0000180501 00000 н. 0000180667 00000 н. 0000180826 00000 н. 0000180973 00000 п. 0000181123 00000 н. 0000181282 00000 н. 0000181432 00000 н. 0000181579 00000 н. 0000181741 00000 н. 0000181934 00000 н. 0000182084 00000 н. 0000182228 00000 н. 0000182375 00000 н. 0000182522 00000 н. 0000182672 00000 н. 0000182816 00000 н. 0000182982 00000 н. 0000183138 00000 н. 0000183285 00000 н. 0000183435 00000 н. 0000183594 00000 н. 0000183741 00000 н. 0000183891 00000 н. 0000184041 00000 н. 0000184207 00000 н. 0000184366 00000 н. 0000184532 00000 н. 0000184682 00000 н. 0000184829 00000 н. 0000184976 00000 н. 0000185126 00000 н. 0000185276 00000 н. 0000185438 00000 н. 0000185588 00000 н. 0000185744 00000 н. 0000185891 00000 н. 0000186053 00000 н. 0000186200 00000 н. 0000186436 00000 н. 0000186629 00000 н. 0000186795 00000 н. 0000186964 00000 н. 0000187163 00000 н. 0000187316 00000 н. 0000187463 00000 н. 0000187613 00000 н. 0000187760 00000 н. 0000187935 00000 н. 0000188122 00000 н. 0000188303 00000 н. 0000188496 00000 н. 0000188658 00000 н. 0000188820 00000 н. 0000188982 00000 н. 0000189148 00000 н. 0000189298 00000 н. 0000189473 00000 н. 0000189660 00000 н. 0000189822 00000 н. 0000189972 00000 н. 00001

00000 н. 00001 00000 н. 00001 00000 н. 0000190621 00000 н. 0000190783 00000 н. 0000190949 00000 н. 0000191099 00000 н. 0000191246 00000 н. 0000191396 00000 н. 0000191543 00000 н. 0000191715 00000 н. 0000191877 00000 н. 0000192030 00000 н. 0000192183 00000 н. 0000192330 00000 н. 0000192477 00000 н. 0000192636 00000 н. 0000192783 00000 н. 0000192942 00000 н. 0000193095 00000 н. 0000193254 00000 н. 0000193416 00000 н. 0000193563 00000 н. 0000193710 00000 н. 0000193857 00000 н. 0000194004 00000 н. 0000194173 00000 н. 0000010564 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 7239 0 obj> поток xX} TS HM) Pax.

полиизопрен | химическое соединение | Британника

Связанные темы:

Резина

… (Подробнее)

Полная статья

полиизопрен , полимер изопрена (C ₅ H ₈ ), который является основным химическим компонентом натурального каучука, природных смол балата и гуттаперчи, а также синтетических эквивалентов этих материалов.В зависимости от своей молекулярной структуры полиизопрен может быть упругим, эластичным полимером (эластомером), как в случае натурального каучука и изопренового каучука, или жесткой кожистой смолой, как в случае натуральной и синтетической балаты или гуттаперчи.

Химическая структура изопрена может быть представлена ​​как CH ₂ = C (CH ₃ ) —CH = CH ₂ . Полиизопрен, образованный путем связывания нескольких молекул изопрена, может принимать любую из четырех пространственных конфигураций или изомеров, каждый из которых придает уникальный набор свойств полимерам.Как повторяющиеся звенья полиизопрена, четыре изомера имеют следующие структуры: из этих четырех изомеров наиболее важными являются 1,4-полимер цис- и 1,4-полимер транс- 1,4.

Cis -1,4 полиизопрен

Натуральный каучук состоит почти исключительно из полимера cis- 1,4, который производится в молочном латексе некоторых растений, в первую очередь каучукового дерева ( Hevea brasiliensis ) . Уникальность натурального каучука заключается в его физических свойствах растяжимости и прочности, резюмируемых его способностью многократно растягиваться до семи или восьми раз от первоначальной длины.В отсутствие растягивающего (растягивающего) напряжения полимерные цепи принимают аморфное или неупорядоченное расположение. Однако при растяжении молекулы легко выстраиваются в упорядоченную кристаллическую структуру. Кристалличность придает материалу большую прочность, поэтому натуральный каучук считается «самоупрочняющимся». Однако в естественном состоянии натуральный каучук сильно зависит от температуры: он кристаллизуется при охлаждении, для этого требуется всего несколько часов при температуре -25 ° C (-13 ° F), и он становится липким и неэластичным при температуре выше 50 ° C ( 120 ° F).Кроме того, он набухает и ослабляется углеводородными маслами, и он вступает в реакцию с кислородом и озоном в атмосфере, что приводит к разрыву молекул полимера по двойным углерод-углеродным связям, а также к размягчению и растрескиванию материала с течением времени. Эти недостатки в значительной степени преодолеваются за счет сшивания полимерных цепей посредством процесса, известного как вулканизация.

Изопреновый каучук (IR) получают путем полимеризации синтетического изопрена, который получают в результате термического крекинга нафтовой фракции нефти.Полимеризация проводится в растворе с использованием как анионных катализаторов, так и катализаторов Циглера-Натта. Продукт состоит не более чем на 98 процентов из полиизопрена цис- 1,4, и в других отношениях его структура не такая регулярная, как у натурального каучука. В результате он не кристаллизуется так же легко, как природный материал, и он не такой прочный или липкий в необработанном (невулканизированном) состоянии. Однако во всем остальном изопреновый каучук является полной заменой натурального каучука. Оба материала в основном используются в шинах, хотя эти эластомеры также предпочтительны для резиновых рессор и опор из-за их хорошей усталостной прочности и высокой упругости.Обувь – важное применение, и натуральный каучук по-прежнему используется в клеях (таких как резиновый клей).

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Trans -1,4 полиизопрен

Trans -1,4 полиизопрен является доминирующим изомером в гуттаперче и балате, двух материалах, которые, как и натуральный каучук, получают из молочного экссудата некоторых деревьев. Однако, в отличие от полимера цис -1,4, полимер транс -1,4 является высококристаллическим, поэтому балата и гуттаперча являются прочными, твердыми и кожистыми материалами – свойства, которые привели в 19 веке к их появлению. использовать в качестве оболочки для подводных кабелей и мячей для гольфа.Полимер trans -1,4 также может быть синтезирован с катализаторами Циглера-Натта, давая синтетический балат с аналогичными свойствами, который также используется в покрытиях мячей для гольфа, а также в ортопедических устройствах, таких как шины и скобы.

Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​помощником редактора Уильямом Л. Хошем.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

• эластомер

  … самая длинная история использования – это полиизопрен , полимерный компонент натурального каучука, который производится из молочного латекса различных деревьев, чаще всего каучукового дерева гевеи.Натуральный каучук по-прежнему является важным промышленным полимером, но теперь он конкурирует с рядом синтетических материалов, таких как стирол-бутадиеновый каучук и…

• эластомер: вулканизация

  В A соседние цепи полиизопрена , состоящие из звеньев, содержащих двойные связи углерод-углерод (=), смешаны с молекулами серы.В B под воздействием тепла сера реагирует с атомами углерода, близкими к двойным связям, и неопределенное количество атомов серы (S _n ) образуют связи между соседними цепями.…

• полимер

  Полимер

  , любой из класса природных или синтетических веществ, состоящих из очень больших молекул, называемых макромолекулами, которые кратны более простым химическим единицам, называемым мономерами.Полимеры составляют многие материалы в живых организмах, включая, например, белки, целлюлозу и нуклеиновые кислоты. Более того, они составляют основу…

Назначение резины, используемый материал, нарезание резьбы и обработка латекса

Резина: Подумайте о резине, и вы сразу же подумаете об эластичных резинках, ластиках, шинах транспортных средств и т. Д. Но это супер растяжимое вещество используется тысячами способов! Джозеф Пристли в \ (1770 \) обнаружил, что этот материал подходит для удаления следов карандаша с бумаги, и поэтому он получил название «резина».

Каучук – это натуральное вещество, которое может сжиматься и растягиваться. Это полимер, который добывают из каучукового дерева, делая надрезы в его коре и собирая липкую жидкость в прикрепленные к нему сосуды. Каучуковое дерево Hevea brasiliensis родом из Бразилии. Первыми людьми, использовавшими каучук, были «люди ольмеков» около \ (3000 \) лет назад.

Что называется резиной?

Каучук – это полимер, обладающий способностью к растяжению и усадке.Это эластомер, который может возвращаться к своей первоначальной форме после деформации. Он производится путем полимеризации изопрена (\ (2 \) метил – \ (1,3 \) – бутадиен). Натуральный каучук добывается из коры каучукового дерева. Со временем для удовлетворения огромного спроса каучук был синтезирован искусственно, и это привело к революции в области полимеров. Давайте узнаем подробнее об этом волшебном веществе.

Химическое название и химическая формула каучука

Мономером натурального каучука является изопрен (\ (2 \) – метил, \ (1-3 \), бутадиен).Полимер этого изопрена известен как натуральный каучук, а его химическое название – «цис – \ (1,4 \) – полиизопрен».

Какие типы резины?

По своему происхождению каучуки подразделяются на два типа: натуральный каучук и синтетический каучук. Давайте обсудим их один за другим:

1. Натуральный каучук: Это натуральный полимер, получаемый из латексного сока каучукового дерева. Каучук – широко используемое вещество благодаря своей эластичности. Натуральный каучук вулканизируется, из него изготавливают различные изделия.По химическому составу натуральный каучук известен как «полиизопрен». Лучшее свойство натурального каучука – это то, что он является биоразлагаемым и возобновляемым ресурсом, так как он добывается из дерева. Это важный сырьевой материал для производства тысяч продуктов, таких как хирургические перчатки, медицинские устройства, авиационные и автомобильные шины, матрасы, подошвы для обуви, резиновые сапоги, игрушки и многое другое.

2. Синтетический каучук: В 1890-е годы, когда велосипеды стали широко использоваться, возник огромный спрос на резину для изготовления шин этих велосипедов.{th}} \) век.

За этим последовал синтез каучука из бутадиена. Эти синтетические каучуки представляют собой искусственные эластомеры, синтезированные из нефтепродуктов. У них двойная прочность на разрыв, чем у натурального каучука. В первую очередь они являются производными \ (1, 3 \) – бутадиена. Синтетический каучук бывает двух типов: гомополимер (одно мономерное повторяющееся звено) и сополимер (более одного мономерного повторяющегося звена).

Как производится резина?

1.Производство натурального каучука

Натуральный каучук получают из латексного сока каучукового дерева. Латекс собирается путем фиксации контейнера на каучуковом дереве, и этот процесс известен как « нарезание ».

После этого собранный латекс коагулируют путем добавления муравьиной кислоты. В результате они превращаются в твердую массу. Эти каучуки теперь полностью сушатся с помощью ряда вальцов или просто сушкой на воздухе в течение нескольких дней. Теперь эти натуральные каучуки готовы к переработке, которая в дальнейшем будет использоваться для производства различных продуктов.

2. Производство синтетического каучука

В процессе полимеризации производятся различные синтетические каучуки, такие как образование неопрена путем аддитивной полимеризации, Buna-S и Buna-N путем сополимеризации и т. Д. Давайте узнаем об образовании этих синтетических каучуков подробнее:

а. Неопрен: Неопрен, также известный как полихлоропрен, представляет собой гомополимер и синтезируется путем свободнорадикальной полимеризации хлоропрена. Обладает высокой устойчивостью к маслам и используется для изготовления конвейерных лент, шлангов, прокладок и т. Д.

г. Буна-S: Сополимеризация \ (1, 3 \) – бутадиена и стирола приводит к образованию бутадиена – S. Он имеет высокий предел прочности на разрыв и является хорошей заменой натурального каучука. Из него делают автомобильные шины, детали обуви, изоляторы кабелей и др.

г. Буна – N: Буна – N – еще один сополимер, образованный сополимеризацией \ (1,3 \) – бутадиена и акрилонитрила в присутствии пероксидного катализатора. Он устойчив к маслам, бензину и некоторым органическим растворителям.Чаще всего они используются для изготовления футеровки резервуаров, сальника и т. Д.

Обработка резины

После производства каучука (натурального или синтетического) он направляется на перерабатывающие предприятия для переработки в конечный продукт, который в дальнейшем может быть использован для производства различных товаров. Четыре этапа обработки резины – это компаундирование, смешивание, формование и вулканизация.

1. Состав: Некоторые добавки и химические вещества добавляются к резине для увеличения ее прочности на разрыв и улучшения ее свойств.Например, наполнители сажи добавляют в резину для увеличения ее прочности на разрыв и защиты от разрушения резины от ультрафиолетовых лучей.
2. Смешивание: Резину необходимо тщательно перемешать с добавками. Для этого повышают температуру и правильно перемешивают добавки.

3. Формовка: Формовка резиновых изделий происходит с использованием четырех основных методов: экструзии, каландрирования, формования или нанесения покрытия и литья. Резины экструдируются путем пропускания высокопластичной резины через серию шнековых экструдеров.После этого шага каландрирование пропускает резину через серию все более мелких зазоров между роликами.

Этот процесс с роликовым штампом сочетает в себе экструзию и каландрирование, позволяя получать более качественный продукт. Покрытие – это процесс нанесения слоя резины или вдавливания резины на ткань или другой материал. Шины, водонепроницаемые тканевые палатки, плащи, конвейерные ленты и т. Д. Изготавливаются путем покрытия материалов резиной. Резиновые изделия, такие как подошвы и каблуки обуви, уплотнения, присоски и ограничители для бутылок, отливаются с использованием форм.

4. Вулканизация: Вулканизация завершает процесс обработки резины. Вулканизация создает поперечные связи серы между полимерами каучука. Меньшее количество поперечных связей между полимерами резины создает более мягкую резину. Увеличение количества поперечных соединений снижает эластичность резины, что делает резину более твердой. Без вулканизации резина была бы липкой в ​​горячем состоянии и хрупкой в ​​холодном состоянии.

Использование каучука

Есть тысячи применений каучука в различных областях, таких как транспорт, автомобили, химия, сельское хозяйство и многие другие.Давайте обсудим их:

1. Производство шин и камер является одним из крупнейших потребителей резины. Со временем натуральный каучук смешивают с синтетическими продуктами, чтобы сделать их более прочными.
2. Каучуки используются в других отраслях автомобилей . Натуральный каучук используется для изготовления уплотнений и различных набивок для различных деталей автомобилей. Например, его используют для создания колодок тормозов и уплотнителей окон и лобовых стекол автомобилей.
3. Резина используется для изготовления подушек безопасности в автомобилях, которые защищают водителей от случайных травм.
4. Одежда: Натуральный каучук в его волокнистой форме является эластичным, который используется для производства облегающей и расширяющейся одежды, такой как купальники и велосипедные шорты.
5. Напольные покрытия: Резина используется для изготовления напольных покрытий во многих коммерческих помещениях, на кухнях и даже на детских площадках. Он обеспечивает поверхность, которая обеспечивает мягкую подкладку, а также является противоскользящей и водонепроницаемой. За ним очень легко ухаживать, и он долговечен.
6. Прокладки: Прокладки используются между двумя или более механическими частями, чтобы предотвратить утечку или заполнить неравномерное пространство между ними.
7. Ластики: Это резиновое изделие могло «стирать» следы карандашей на бумаге, давая материалу название.
8. Использование в древности: Древние цивилизации Мезоамерики использовали натуральный каучук для изготовления водонепроницаемой обуви и бутылок. Мало того, он также использовался для создания спортивного мяча в игре, которая очень похожа на современный баскетбол, футбол.
9. Клеи и покрытия: В латексной форме каучук используется в качестве клея или защитного покрытия для многих поверхностей.
10. Резиновые перчатки – очень известный резиновый продукт, поскольку их использование всегда предпочтительнее для обеспечения безопасности и гигиены наших рук.
11. Из каучука производят звукоизоляцию, материалов и много резиновых игрушек для детей.

Резюме

Можно сделать вывод, что каучук – один из самых полезных для человечества природных продуктов, получаемых из каучуковых деревьев. Со временем появился синтетический каучук, способный удовлетворить растущий мировой спрос на каучук.Есть тысячи применений каучука, и, следовательно, он останется ценным полимером и в будущем.

Желаемые характеристики натурального каучука могут быть использованы для производства вулканизированной резины с большей прочностью на разрыв. Короче говоря, они являются ключевыми продуктами для многих отраслей, таких как шины, автомобили, хирургическое оборудование, одежда и многие другие.

Часто задаваемые вопросы о резине

Q.1. Что называется резиной?
Ответ: Каучук – это эластомер, который получают путем коагуляции молочного сока каучукового дерева.По сути, это полимер изопрена, который готовят в виде листов, а затем сушат. Из них делают шины, камеры, одежду, игрушки и многое другое.

Q.2. Какие бывают виды резины?
Ответ: Каучуки бывают двух типов: натуральные и синтетические. Натуральный каучук добывается из латекса каучукового завода, а синтетические каучуки – это искусственные эластомеры, синтезированные из нефтепродуктов. У них двойная прочность на разрыв, чем у натурального каучука.В основном это производные \ (1, 3 \) – бутадиена.

Q.3. Какая резина самая прочная?
Ответ: Синтетический каучук, который представляет собой сополимер бутадиена и акрилонитрила (также известный как Buna-N), является одним из самых прочных каучуков. Его превосходная термостойкость делает его идеальным выбором для перекачки топлива и масла в промышленном и автомобильном секторах.

Q.4. Какие элементы из резины?
Ответ: Резина состоит из двух наиболее распространенных элементов; они углерод и водород.Мономер изопрена натурального каучука (\ (2 \) – метил – \ (1,3 \) – бутадиен), который представляет собой сопряженный диеновый углеводород.

Q.5. Почему каучуки называют эластомерами?
Ответ: Полимер, обладающий эластичностью, известен как эластомер. Натуральный каучук – это эластомер; он сделан из латекса, сока молочного каучукового дерева. Синтетические эластомеры получают из нефти. Из-за этого свойства каучук часто называют эластомерами.

Мы надеемся, что эта статья о каучуке помогла вам.Если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте комментарий ниже, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.

222 Просмотры

Химия резины | HowStuffWorks

Что делает резину такой эластичной? Как и пластик, резина представляет собой полимер , который представляет собой цепочку повторяющихся звеньев, называемых мономерами . В каучуке мономер представляет собой углеродное соединение, называемое изопреном , которое имеет две двойные связи углерод-углерод. Латексная жидкость, которая просачивается из каучуковых деревьев, содержит множество молекул изопрена.По мере высыхания латекса молекулы изопрена собираются вместе, и одна молекула изопрена атакует двойную связь углерод-углерод соседней молекулы. Одна из двойных связей разрывается, и электроны перестраиваются, образуя связь между двумя молекулами изопрена.

Процесс продолжается до тех пор, пока у вас не получатся длинные цепочки из множества молекул изопрена, связанных как цепь. Эти длинные нити называются полиизопреном , полимером . Каждая молекула полиизопрена содержит тысячи мономеров изопрена.По мере сушки нити полиизопрена слипаются, образуя электростатические связи, что очень похоже на притяжение между противоположными полюсами двух стержневых магнитов. Притяжение между этими прядями удерживает резиновые волокна вместе и позволяет им растягиваться и восстанавливаться.

Однако изменения температуры могут влиять на электростатические взаимодействия между нитями полиизопрена в латексном каучуке. Высокие температуры уменьшают взаимодействие и делают резину более жидкой (липкой). Более низкие температуры усиливают взаимодействие и делают резину более твердой (твердой, хрупкой).

В начале 1800-х годов несколько ученых и изобретателей решили сделать резину более прочной. Один известный изобретатель Чарльз Гудиер предположил, что липкость резины можно уменьшить, смешивая ее с различными сухими порошками. Он экспериментировал, комбинируя тальк и другие порошки с резиной. В 1838 году Гудиер познакомился с Натаниэлем Хейвордом, который добился успехов в обработке резиновых листов раствором серы и скипидара, а затем сушил их на солнце. Высушенная на солнце резина Хейворда была тверже и долговечнее, поэтому он запатентовал процесс, который назвал соляризацией .

Goodyear приобрела патентные права на соляризацию и начала эксперименты с соединениями серы. Путем проб и ошибок изобретатель смешал латексный каучук с серой и оксидом свинца. Легенда гласит, что часть смеси упала на раскаленную плиту, и полученная резина была твердой, гибкой и прочной. Случайный процесс Goodyear в конечном итоге стал известен как вулканизация . Он также обнаружил, что изменение количества серы изменяет характеристики резины. Чем больше использовалось серы, тем тверже становилась резина.Так что же происходит при вулканизации резины?

При нагревании нитей полиизопрена серой и оксидом свинца атомы серы атакуют двойные связи в нитях полиизопрена и связываются с атомами углерода. Атомы серы также могут образовывать связи между собой (дисульфидные связи) и сшивать соседние полиизопреновые нити, образуя сетчатую структуру в каучуке.

Это сшивание усиливает полиизопрен, делая его более твердым, гибким и долговечным. Как выяснила компания Goodyear, чем больше серы используется, тем больше может образовываться поперечных связей и тем тверже становится резина.Процесс вулканизации Goodyear включал объединение латексного каучука, серы и оксида свинца в паре высокого давления в течение 6 часов для достижения наилучших результатов.

Состав каучука – обзор

2.2.3 Комбинация обоих методов, литье из раствора и механическое смешивание

Из-за сложности резиновых композитов и необходимости присутствия в рецептуре различных ингредиентов литье из раствора является редко используется в качестве одностадийного метода при получении эластомерных нанокомпозитов.В основном для вулканизируемых эластомеров подготовка выполняется в два этапа. Сначала используется метод литья из раствора для получения хорошей дисперсии ГЭ в полимерной матрице, а затем на втором этапе применяется смешивание расплава, обычно выполняемое на двухвалковой мельнице, для введения изучаемых веществ.

Mensah et al. [78] получали нанокомпозиты GO / NBR методом литья в раствор. Немодифицированные листы GO диспергировали в диметилфуране обработкой ультразвуком в течение примерно 2,5 часов.Резину, разрезанную на более мелкие кусочки, растворяли в ацетоне путем интенсивного перемешивания магнитной мешалкой при 60 ° C до полного растворения. Затем оба раствора смешивали вместе при интенсивном перемешивании магнитной мешалкой при 60 ° C в течение 12 ч до тех пор, пока не наблюдалась гомогенная фаза. Чтобы коагулировать образование нанокомпозита GO / NBR из водной фазы, к смеси постепенно добавляли деионизированную воду. Затем к сухому образцу на двухвалковой мельнице добавляли отвердители, и образцы отверждали в горячем прессе при 160 ° C.

Совсем недавно He et al. [79] использовали обычный процесс смешивания латекса каучука для получения нанокомпозитов GO / бромбутилкаучук (BBR). Они применили следующую процедуру. GO, диспергированный в воде с помощью обработки ультразвуком, смешивали с латексом BBR, который содержал активаторы вулканизации, ускорители и агенты. Затем эту смесь обрабатывали ультразвуком в течение 1 часа, коагулировали, фильтровали и сушили в печи при 65 ° C в течение 2 дней. Для получения «сегрегированной» морфологии высушенную твердую смесь просто подвергали прессованию, а затем вулканизировали при 170 ° C.Чтобы получить «нано-сегрегированную» морфологию, высушенную твердую смесь сначала подвергали стадии двухвалковой мельницы при комнатной температуре в течение 5 минут, тем самым разрушая «сегрегированную» морфологию, а затем ее вулканизировали. Авторы пришли к выводу, что эти два простых способа обработки, которые определяют морфологию нанокомпозитов через сегрегацию пластинок GE, заключенных в сфероиды из латексного каучука, могут быть эффективно использованы для адаптации свойств массопереноса, а также электрических и диэлектрических свойств GE- на основе резиновых нанокомпозитов.

Berki et al. [80] сравнили свойства нанокомпозитов на основе NR, содержащих 0,5 phr GO, полученных традиционным смешиванием в расплаве и предварительным компаундированием латекса. Они приготовили нанокомпозиты по следующим направлениям. Необходимое количество водной дисперсии ГО вводили в НРЛ и перемешивали в течение 5 мин при комнатной температуре перед выливанием в алюминиевый поддон. После выдержки в 20 мин (чтобы позволить пузырькам воздуха выйти) NRL в лотке коагулировали при 80 ° C в течение 30 мин, затем этот нанокомпозит NR / GO дополнительно сушили в вакууме при комнатной температуре в течение 1 дня.Для нанокомпозитов, полученных механическим перемешиванием ОГ в виде 1 мас.%, Водная суспензия вводилась в блок НР во время перемешивания, в результате чего водный носитель испарялся. Для обоих нанокомпозитов предварительно приготовленный латекс NR / GO и блок NR были смешаны с серными отвердителями и GO / отвердителями, соответственно, на лабораторной двухвалковой мельнице. Образцы были отверждены в лабораторном прессе при 160 ° C для достижения оптимального времени отверждения под давлением 5 МПа с получением листов толщиной 2 мм.Авторы пришли к выводу, что нанокомпозиты NR / GO, полученные латексным способом, превосходят компаунды из расплава в отношении твердости, механических характеристик при растяжении и механических характеристиках разрушения. Улучшения свойств были приписаны лучшей дисперсии (более высокое расслоение и большее соотношение сторон) слоев GO после предварительного смешивания латекса по сравнению с нанокомпозитами, полученными путем прямого смешивания в расплаве блока NR.

Ранние подсказки

| Главное меню | PSLC | Далее>

Мы в Великобритании, 1906 год.Сейчас есть много идей о том, что химическая структура резины. Большая часть науки о каучуке делается в Германии. Но мы заинтересовался британский ученый по имени Сэмюэл Пиклз. Пиклз был учеником Уильяма Перкин, великий химик, научившийся делать красители из каменноугольной смолы. Что еще более важно, он его не устраивают теории, выдвигаемые немецкими учеными относительно каучука.

Ученые выяснили, что натуральный каучук – это углеводород (то есть он состоит только из атомы водорода и атомы углерода), что он содержит двойные связи углерод-углерод, и что он имеет эмпирическая формула С ₅ Н ₈ .Это не означает, что каждая молекула каучука имеет пять атомов углерода и восемь атомов водорода. Это просто означает, что отношение атомов углерода к атомам водорода составляет 5: 8. Настоящая молекула формула может быть C ₁₀ H ₁₆ , или C ₅₀ H ₈₀ , или любую формулу с соотношением углерод: водород 5: 8.

1,5-диметил-1,5-циклооктадиен.

Ученые также знают, что, нагревая натуральный каучук, они могут получить маслянистую жидкость, которая позже будет известен как 1,5-диметил-1,5-циклооктадиен.Броское имя, конечно, но мы собираемся называть его dimcod отсюда. Dimcod имеет ту же эмпирическую формулу, что и натуральный каучук, и Молекулярная формула C ₁₀ H ₁₆ .

У немецкого ученого Карла Дитриха Харриса есть теория, которую он сформулировал между 1902 годом. и 1905 г. Он мог видеть, что натуральный каучук и димкод не очень похожи друг на друга. В каучук действует так, как будто он состоит из молекул с очень высоким молекулярным весом. Нормальный молекулярный весовые испытания, такие как осмометрия давления пара и понижение точки замерзания раствора, дали необычно высокие значения (до 100000!) для многих натуральных материалов, таких как резина, крахмал, целлюлоза и белки.Итак, Харрис теперь предлагает молекулы димкода собираются вместе в гигантские капли. Эти капли удерживаются вместе межмолекулярными силами. действует между двойными связями углерод-углерод в молекуле димкода, согласно Харрису. Он предположил, что каучук состоит не из молекул с очень высокой молекулярной массой, а из маленьких молекул, слабо связанных друг с другом, так что они действуют как большие гигантские молекулы. Эти сгустки стали известны как коллоиды.

Гипотетический коллоид из молекул димкода.	Согласно Харрису, силы притяжения (показаны черным) должны действовать между двойными связями углерод-углерод, заставляя молекулы димкода слипаться вместе с образованием коллоидов.

На другом берегу Ла-Манша Пиклз принимает все это во внимание. Он задается вопросом о работе, которую Джон Холл Гладстон сделал. Гладстон восстановил двойные связи в образце натуральный каучук, но по-прежнему вел себя так, как будто он состоял из гигантских молекул.

Бромированный натуральный каучук Gladstone, преобразовывающий двойные связи в одинарные.

Если Харрис теория верна, уменьшение двойных связей превратило бы каучук в маслянистую жидкость. (Помните, Харрис утверждает, что силы между двойными связями удерживают его коллоиды вместе.) Также другие ученые показали, что Циклооктадиен не может быть превращен в каучук, это еще один удар по теории, которую продвигает Харрис.

У Пиклза есть собственная теория, согласно которой каучук был сделан из более крупных кольцевых молекул, возможно, с формула С ₄₀ Н ₆₄ . Его идея лучше объясняя путь резины ведет себя, и даже Харрис начал соглашаться со своей точкой зрения.Но даже лучшая теория на горизонте, будучи выдвинут очень восторженным и часто очень непопулярным парнем по имени Герман Штаудингер.

---

Тем временем…

Пока Пиклз обдумывает проблемы теории коллоидов, это происходит в остальной мир:

1903: W.E.B. Дюбуа издает свою книгу Души черного народа , в которой исследует расовое разделение и несправедливость в Соединенных Штатах.

1905: В Швейцарии Альберт Эйнштейн публикует свои теории относительности.

1906: Мохандас Ганди, живя в Южной Африке, начинает движение сопротивления среди индийские иммигранты из страны против расовой политики правительства.

Для получения дополнительной информации на других веб-сайтах …

Молекулярные гиганты – часть Полимеры и люди: неофициальная история от Фонда химического наследия.

Уильям Генри Перкин – биографический очерк, часть Chemical Достижения от Фонда химического наследия.

---

Библиография

1. Фурукава, Ясу. Изобретая науку о полимерах . Филадельфия: Пенсильванский университет Пресс, 1998.

2. Моррис, Питер Дж. Т. Пионеры полимеров . Филадельфия: Центр Бекмана История химии, 1986. Пресса, 1998.

3. Britannica.com.

---

C&EN: ЧТО ЭТО ЭТО? – ЛАСТИКИ

СТИВ РИТТЕР

Некоторые из величайших сокровищ жизни – простые.Возьмем, к примеру, ластики. Эти маленькие кусочки формованной резины недооценивают, но они удобны, когда дело доходит до быстрого исправления чего-либо, написанного карандашом или даже ручкой.

	БОЛЬШОЕ КОЛЕСО Ольденбург и ван Брюгген Ластик для пишущей машинки, масштаб X. НАЦИОНАЛЬНАЯ ГАЛЕРЕЯ ИСКУССТВА ФОТО

Я не задумывался о химии ластиков до тех пор, пока пару лет назад мы с семьей не наткнулись на гигантскую скульптуру ластика для пишущей машинки Класа Ольденбурга и Кусье ван Брюггена.Колесо ластика высотой 14 футов с прикрепленной щеткой, которое находится на лужайке в саду скульптур Национальной галереи искусств в Вашингтоне, округ Колумбия, является более чем напоминанием о давно минувших днях пишущих машинок.

Для Ольденбурга это было напоминанием о простоте юности, выросшей за офисным столом своего отца. Для меня было что-то спрятанное в гигантском колесе. Хотя скульптура сделана из нержавеющей стали и стекловолокна, символическое резиновое колесо вызывало вопрос: «Что такое ластик?».

Несмотря на то, что существуют ластики для классных и белых досок с войлочными подушечками, сущность ластика – это простой кусок резины – «графитовые захватчики», как их любят называть некоторые люди в отрасли.Тем не менее, существует множество типов этих ластиков, включая ручные плоские прямоугольники, цилиндрические заглушки, прикрепленные к карандашу, или колпачки, которые надеваются на конец карандаша. Также есть всевозможные красочные ластики-новинки различных геометрических форм с мотивами праздников, животных, спорта и другими мотивами.

ИСТОРИЯ химии, лежащей в основе ластиков, на самом деле историческая сказка о резине. Начинается с развития карандаша. Графит начал использоваться в качестве пишущего устройства к 1560-м годам, и вскоре после этого были изготовлены первые грубые карандаши (C&EN, Oct.15, 2001, стр. 35). Сначала нежелательные следы карандаша стирались шариком влажного хлеба и, вероятно, другими подобными материалами.

В 1752 году в трудах Французской академии наук было отмечено, что каучук (конденсированный латекс), полученный из каучукового дерева Hevea brasiliensis , можно использовать для стирания карандашных следов. Первое научное описание каучука было сделано во время французской географической экспедиции в Южную Америку в 1735 году. Название каучук было дано каучуку в 1770 году и приписывается никому иному, как британско-американскому химику Джозефу Пристли.Он отметил, что каучук полезен для «стирания» карандашных следов; отсюда и родилось название «каучук». В большинстве стран мира ластики до сих пор называют каучуками.

У первых ластиков – и всех материалов, сделанных из резины, – был недостаток, поскольку резина размягчалась в теплую погоду, становилась твердой в холодную погоду и была вонючей, поскольку начинала разлагаться. Вот и торговец оборудованием, ставший инженером-химиком Чарльз Гудиер, который после нескольких лет работы в 1839 году разработал процесс вулканизации для вулканизации резины.Во время вулканизации в каучук добавляется сера, и смесь нагревается под давлением для образования серных поперечных связей между полимерными цепями каучука. Поперечные связи повышают прочность, стабильность и эластичность резины.

После открытия Goodyear, резина стала широко использоваться для изготовления многих обычных предметов, включая ластики. Первый патент на комбинированный карандаш и резиновый ластик был выдан в США в 1858 году. Большинство карандашей, предназначенных для использования за пределами США, до сих пор не имеют прилагаемых ластиков.

Натуральный каучук был химически идентифицирован в 1880-х годах как цис -полиизопрен, – [CH ₂ C (CH ₃ ) = CHCH ₂ ] _n -. Он биосинтезируется в каучуковом дереве из 3-метил-3-бутенилпирофосфата, важного строительного материала для многих природных соединений. Около 30% молочно-белого латекса, полученного при разрезе каучукового дерева, представляет собой цис- -полиизопрен. Полимер извлекают из жидкости, используя муравьиную кислоту для коагуляции полимера в творог, который затем прессуют в листы.

Синтетическое производство каучука изначально не было успешным, поскольку радикальная полимеризация изопрена приводит к случайным цис- и транс-расположениям, давая липкий и бесполезный продукт. Однако с разработкой катализаторов Циглера-Натта в 1950-х годах можно было производить 100% цис- -полиизопрен. T rans -Полиизопрен, также известный как гуттаперча, является более твердым материалом.

Для изготовления ластиков использовалось несколько синтетических резиновых смесей.К ним относятся сополимеры изопрен-изобутилен (бутилкаучук), стирол-бутадиен и этилен-пропилен. Синтетический каучук начал заменять натуральный каучук в ластиках к 1960-м годам. С середины 1990-х годов ластики производились почти исключительно из синтетического каучука, в основном из поливинилхлорида. Движущей силой завершения перехода было предотвращение аллергических реакций на латекс, в основном у школьников.

Ластики и другие резиновые изделия получают путем жевания натурального или синтетического каучука с последующим перемешиванием при слабом нагревании для получения желаемой консистенции.Во время смешивания могут быть введены различные добавки: небольшое количество масла на нефтяной основе для облегчения смешивания, сера и другие реагенты для вулканизации (при необходимости), пластификаторы для контроля твердости, аминные или фенольные антиоксиданты и пигменты. В качестве ластика можно добавить пемзу с высоким содержанием диоксида кремния или другие абразивные материалы, особенно если используется натуральный каучук.

После смешивания каучук формуют экструзией или помещением в форму. На этом этапе резина затвердевает под давлением и при повышенной температуре.После этого ластикам нарезают окончательную форму или вынимают из формы, чтобы их можно было использовать.

В ластиках для карандашей цилиндрические резиновые ленты разрезаются на короткие кусочки, называемые заглушками.