Каучук искусственный: Натуральный и синтетический каучук – свойства каучука | ПластЭксперт

alexxlab | 09.08.2021 | 0 | Разное

Каучук искусственный натуральный, строение – Справочник химика 21

    Синтетическими каучуками называются промышленные продукты, обладающие свойствами каучукоподобного материала и способные к вулканизации. По своему химическому составу и строению они отличаются от натурального каучука, и поэтому их следовало бы скорее называть искусственными каучуками. По своей физической структуре синтетические каучуки несколько отличаются от натурального каучука и, как правило, обладают меньшим (в среднем) молекулярным весом. По некоторым отдельным свойствам синтетические каучуки превосходят натуральный каучук, и это придает им особую ценность как промышленному сырью для резиновой промышленности. [c.20]
    Карл Д. Гарриес (1866—1923), ученик Гофмана и Э. Фишера, был профессором в Киле. Самые важные его экспериментальные исследования посвящены изучению действия озона на ненасыщенные органические соединения и строения натурального каучука. Основательно изучил озониды. Его исследования по каучуку суммированы в книге Исследования натуральных и искусственных сортов каучука (1919) 58.  [c.350]

    Мы специально начали эту главу с открытия, связанного с резиновыми шинами. С возрастанием потребности в резине началась, по существу, новая глава в истории химии — получение и изучение строения высокомолекулярных соединений. Резиновые шины оказались очень удобной обувью для автомобилей. Замечательные свойства резины — упругость, эластичность, долговечность стали нужны повсюду. Сначала потребность в каучуке удовлетворялась за счет плантаций гевеи, но очень скоро этих естественных ресурсов стало не хватать. Тогда начались поиски искусственных материалов, способных заменить натуральный каучук. Эти поиски были успешно завершены. Во многих странах удалось найти способы получения искусственного синтетического каучука. В нашей стране промышленное получение такого каучука было осуществлено на основе работ С. В. Лебедева и других ученых. 

[c.137]

    Искусственный синтез каучука СКИ (изопренового), аналогичного натуральному, не может рассматриваться как предел. Возможности искусственного химического синтеза гораздо шире, чем природного биосинтеза каучука в растениях. Помимо полиизопрена в последние годы синтезирован также и полибутадиен регулярного строения с преобладанием звеньев цис-, А (около 90%). [c.296]

    К рассматриваемому классу веществ, называемых полимерами, относятся все волокна — как натуральные, так и полученные искусственным путем. Такие волокна, как шерсть, волосы, щетина, хлопок, лен, джут, мышечная ткань животных, шелк, найлон, терилен, при всем разнообразии химической структуры сравнимы по прочностным характеристикам. Очевидно, что волокнообразующие свойства этих материалов должны определяться каким-то общим фактором. Аналогично натуральный каучук и все синтетические каучуки, сырьем для которых обычно служат продукты переработки нефти, состоят из больших молекул. Хотя механические свойства каучуков, обладающих высокой эластичностью, очень сильно отличаются от свойств волокон, в строении молекул этих двух типов веществ много общего. Несколько ниже будет показано, что различия между волокнами и каучуками не так уж велики, и часто один материал может быть превращен в другой путем довольно простой химической обработки. 

[c.8]

    В нижеследующем изложении для практического удобства изучения будет сознательно нарушен чисто химический принцип построения материала. Будут изложены сведения о натуральных полимерах (кроме каучука), об основных группах синтетических полимеров и отдельно будет сказано о натуральных и искусственных каучуках. Кроме того, в соответствующие разделы включены данные о некоторых веществах неполимерного строения, широко используемых в производстве полимеров в качестве стабилизаторов, антиоксидантов, ускорителей [c.168]

    Полимеры изопрена можно получить искусственным путем они имеют ту же самую непредельную цепь и те же заместители (СНз-группу), что и натуральный каучук. Но полиизопрен, полученный в результате свободно-радикальной полимеризации, о которой уже говорилось выше, совсем не похож ва натуральный каучук по пространственному строению, натуральный каучук имеет 1 ис-конфигурацию (почти) всех двойных связей, а синтетический каучук представляет смесь цш- и трснс-изомеров. Синтетический каучук, полностью сходный с натуральным по своему пространственному строению, не удалось получить вплоть до 1955 г., поскольку для его получения потребовался совершенно новый тип катализатора, который обусловливает и совершенно иной механизм полимеризации (разд. 8.24). 

[c.255]

    Синтетический каучук. Вскоре после установления химического строения натурального каучука были предприняты попытки получить каучук или каучукоподобные вещества синтетическим путем. Поскольку эталоном при этом служил натуральный каучук, то во всех работах по синтезу искусственного каучука стремились осуществить полимеризацию изопрена или изопреноподобных соединений. 

[c.952]

    Полимеры, молекулярные цени которых построены беспорядочно, не способны образовывать правильную плотную структуру. Напротив, полимерные цепи, построенные регулярно, могут плотно укладываться и создавать кристаллические образования вдоль цени. Кристаллиты могут образовываться даже в присутствии боковых групп, если они расположены регулярно. Многие природные полимеры, например натуральный каучук или шерсть, являются кристаллическими. К кристаллизующимся полимерам относятся также искусственно созданные полимеры найлон и саран. В последнее время путем стереоспецифической полимеризации удается получать линейные полимеры высокорегулярного строения вместо разветвленных цепей со случайно расположенными боковыми группами. Довольно просто свернуть в спираль шланг для полива так, чтобы его витки были уложены ровными рядами. Однако, если попытаться также ровно уложить перекрученный шланг, то сделать это будет совсем не просто. То же самое относится к полимерам. Если отдельные группы расположены беспорядочно по длине молекулярной цепи или если цепи перепутаны, то уложить их тесно друг к другу невозможно. Если же молекулы строго линейны и боковые группы располагаются регулярно через определенные интервалы, то существует возможность настолько тесно уложить молекулярные цепи, что действие межмолекулярных сил приведет к образованию кристаллитов. В таких полимерах, как линейный полиэтилен или изо-тактический полипропилен, кристаллиты образуются самопроизвольно при охлаждении из расплава. 

[c.58]

    Однако лишь в конце 50-х годов удалось точно воспроизвести строение молекулы натурального каучука в лабораторных условиях, а затем наладить его производство в промышленных масштабах. И до сих пор это единственная природная гигантская молекула, которую человеку удалось получить искусственно и наладить крупномасштабное производство. Секрет успеха — стереоспецифи-ческий контроль. Природа при всех происходящих в ней превращениях молекул проявляет абсолютную точность в пространственной ориентации атомов образующейся молекулы. Это в первую очередь обусловлено стереоспецифичностью действия ферментов, катализирующих превращения молекул, происходящие в природе. В системах, создаваемых искусственно, столь строгий стереохимический контроль трудно осуществить. 

[c.87]

    Высокомолекулярные полимеры —обширная группа материалов, объединенных по признаку химического строения. Эта группа включает натуральный и синтетический каучуки и их вулкани-заты, пластмассы, шерсть, искусственное волокно и многое другое. Среди различных свойств высокомолекулярных полимеров особенно большое значение имеют механические свойства. Выбор полимера как материала для изделия во многих случаях определяется механическими свойствами. Когда главное значение имеют химические, электрические или другие свойства полимера, все же приходится учитывать и механические свойства, так как всякое изделие неизбежно подвергается механическим воздействиям. 

[c.7]

---

Каучук искусственный натуральный – Справочник химика 21

    Каучук натуральный Каучук искусственный Текстолит. … Фенопласты. … [c.215]

    Детальное изучение природы лиофильных коллоидов стимулировалось все более интенсивным развитием промышленности эфиров целлюлозы, натурального и синтетического каучука, искусственного волокна, полиамидов, полиэфиров и других высокомолекулярных веществ или высоко- [c.11]

    Синтез мономеров является важным этапом в общем процессе синтеза каучука, искусственных волокон, пластмасс, смазочных веществ и т. д. В некоторых случаях органического синтеза необходимо добиться получения конечных продуктов, которые имели бы состав, аналогичный составу натуральных продуктов, что во многом зависит от состава, степени чистоты и других качественных показателей исходных мономеров. Поэтому в настоящее время синтезу исходных мономеров уделяется особое внимание.  [c.253]

    Синтетическими каучуками называются промышленные продукты, обладающие свойствами каучукоподобного материала и способные к вулканизации. По своему химическому составу и строению они отличаются от натурального каучука, и поэтому их следовало бы скорее называть искусственными каучуками. По своей физической структуре синтетические каучуки несколько отличаются от натурального каучука и, как правило, обладают меньшим (в среднем) молекулярным весом. По некоторым отдельным свойствам синтетические каучуки превосходят натуральный каучук, и это придает им особую ценность как промышленному сырью для резиновой промышленности. [c.20]

    Детальное изучение природы лиофильных коллоидов стимулировалось все более интенсивным развитием промышленности эфиров целлюлозы, натурального и синтетического каучука, искусственного волокна, полиамидов, полиэфиров и других высокомолекулярных веществ, включавшихся в эту группу коллоидов, а также разработкой ряда новых специальных методов исследования. Успехи органической химии позволили синтезировать большое количество новых важных видов высокополимеров и неопровержимо доказали наличие в них длинных цепных макромолекул с различной степенью гибкости. 

[c.11]

    Высокомолекулярные органические вещества белки, каучук, искусственные смолы, некоторые углеводы, при достаточно высокой концентрации образуют студни, обладающие определенным характером структуры. Широко известны природные студни белка-кожа, волосы, ногти, копыта, шерсть и шелк, а также студни углеводов агар-агара, альгиновой кислоты, крахмала, декстрина и углеводородов — натуральный каучук и др. [c.39]

    Все высокомолекулярные соединения могут быть подразделены на природные (натуральный каучук, естественные смолы, камеди, целлюлоза, крахмал, белки и пр.) и искусственные (синтетический каучук, искусственные смолы, разнообразные пластмассы, многочисленные производные целлюлозы вискозный шелк, искусственная кожа, синтетические полиамиды и их производные и пр.). 

[c.157]

    Полисульфидные каучуки (тиоколы) получают при взаимодействии полисульфидов щелочных и щелочноземельных металлов с дихлорпроизводными углеводородов, эфиров и др. Полисульфиды обладают высокой стойкостью к действию растворителей и масел. Клеи на основе тиоколов пригодны для приклеивания тканей к металлам и неметаллическим материалам, получения липких лент и т. д. Для улучшения клеящих свойств в состав клеев вводят диизоцианаты, другие каучуки, искусственные или натуральные смолы и т. д. [c.290]

    Интересно отметить, что модификация и натурального каучука в искусственно приготовленных растворах, например введением гидроксильных групп по реакции электрофильного присоединения, с последующим добавлением в резиновую смесь диизоцианата повышает сопротивление разрыву смеси с 1,5 до 4,5—6,0 МПа и улучшает прочностные и эластические свойства вулканизатов. По существу такого же эффекта (введение в полимер гидроксильной группы и его структурирование) достигают при модификации НК нитрозофенолом и диизоцианатами. [c.233]

    Полиизобутилены способны совмещаться с натуральным и синтетическими каучуками СКБ, СКС, СКИ-3, СКД, пластическими массами, восками, битумами, искусственными смолами и [c.338]

    Из латексов получают многие материалы, изготовление которых непосредственно из каучука вообще невозможно или крайне затруднительно (пенорезина, водоразбавляемые краски, искусственные кожи, адгезивы и др.). Поэтому еще до второй мировой войны латекс натурального каучука заменил каучук при изготовлении ряда изделий, несмотря на недостаточную разработанность технологии его использования (и более высокую стоимость каучука в латексе). Появление синтетических латексов сначала в виде полупродуктов эмульсионного каучука, а затем и в виде готовых продуктов со специфическими свойствами привело к возникновению ряда принципиально новых производств. [c.586]

    Хотя первые работы в этой области применительно к натуральному каучуку проводились еще до появления синтетических латексов, проблема получения искусственных латексов стала интенсивно разрабатываться в 1950-х гг. в связи с появлением растворных каучуков. [c.602]

    Наиболее широко применяются синтетические материалы на органической основе — высокомолекулярные полимерные материалы, молекулы которых имеют гигантские размеры по сравнению с молекулами простых органических веществ. К числу таких материалов относятся многочисленные материалы, разнообразные по свойствам и назначению. Из числа этих материалов в химическом машиностроении широко используются пластические массы, материалы на основе каучуков (натурального и синтетического) и искусственные графито-угольные материалы. [c.388]

    Наша страна закупала каучук за рубежом. Однако с каждым годом импорт натурального каучука становился все более трудной задачей. Стало очевидным, что каучук превратился в стратегическое сырье. И тогда в 1926 году советское правительство объявило открытый международный конкурс на лучшую технологию создания искусственного каучука. Завершился этот конкурс блистательной победой ленинградских химиков во главе с профессором С. В. Лебедевым. [c.122]

    Полимерные материалы состоят из гигантских молекул, молекулярная масса которых составляет 10 —10 . Некоторые полимеры имеют естественное происхождение (целлюлоза, шелк, натуральный каучук, ДНК и т. д.), другие (полиэтилен, полиэфир, найлон и т. д.) — искусственное происхождение. Образование макромолекул связано со способностью определенных мономеров соединяться друг с другом с помощью ковалентных химических связей. Этот химический процесс называется полимеризацией, а образующиеся цепные молекулы могут иметь линейную, разветвленную или трехмерную (сетчатую) структуру. [c.36]

    Классификация. По методам получения все высокомолекулярные соединения можно разделить на три группы природные (например, белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза, натуральный каучук), синтетические (полиэтилен, полихлорвинил и др.) и искусственные, которые получены путем химической модификации природных полимеров. [c.378]

    Биологические факторы также могут способствовать деструкции полимеров. Многие из них (нитрат целлюлозы, поливинилацетат, казеин и некоторые натуральные и искусственные каучуки) подвергаются действию микроорганизмов. Однако такие полимеры, как полиэтилен, полистирол, тефлон и др., устойчивы к действию биологических факторов. Это необходимо учитывать при выборе полимерных строительных материалов. [c.411]

    Все высокомолекулярные соединения делятся на две группы природные (натуральный каучук, естественные смолы, целлюлоза, белки, крахмал, камеди) и искусственные (искусственные смолы, различные пластические массы, производные целлюлозы, синтетические каучуки). Иногда высокомолекулярные вещества подразделяются не на две, а на три группы природные, искусственные и синтетические, В группу синтетических соединений входят все полимеры, полученные путем синтеза низкомолекулярных веществ (капрон, найлон, полиэтилен). К числу искусственных высокомолекулярных веществ относятся соединения, получаемые в результате химической обработки природных высокополимерных соединений (в большинстве случаев это производные целлюлозы). [c.327]

    Последний каучук-это полимер, существующий в природе (натуральный каучук), а полибутадиеновый каучук получен искусственно (С. В. Лебедев, 1932 г.) и называется синтетическим каучуком. [c.205]

    Известны и другие способы производства сажи например, термическим разложением метана получают так называемую термическую сажу, она уступает по своим качествам швеллерной (канальной) саже как наполнителю натурального каучука. В качестве наполнителя искусственного каучука предпочитается мягкая пламенная сажа. [c.286]

    Природные полимеры образуют многочисленную группу веществ растительного и животного происхождения, например натуральный каучук, хлопок, шелк, шерсть и др. Они не могут удовлетворить все современные бытовые и производственные потребности. Поэтому огромное большинство различных по свойствам полимерных материалов получают синтезом из низкомолекулярных. Они называются синтетическими полимерами. Наконец, существуют искусственные модифицированные полимеры, которые представляют собой продукты переработки природных высокомолекулярных веществ, например целлюлозы (ацетилцеллюлоза, нитроцеллюлоза и др.). [c.375]

    И образованию разветвленной полимерной молекулы. Правда, такие молекулы составят лишь долю от преимуш ественно линейных полимерных молекул. Если же мономер включает две кратные связи, разветвленными окажутся практически все полимерные молекулы. Их характеризует высокая изотропность свойств, упругость и эластичность (при не слишком больших ММ). Примером здесь служит каучук (натуральный и искусственный), который образуется при полимеризации простейшего мономера с двумя кратными связями — бутадиена СН2=СН-СН=СН2. Двумерная схема молекулы бутадиенового каучука приведена на рис. В-8. [c.202]

    Если Гст ниже комнатной температуры, то кристаллизация происходит при обычных условиях (полиэтилен, полиамиды, политетрафторэтилен). У полимеров с несимметричным расположением полярных групп, когда Гст нередко оказывается выше температуры разложения, можно добиться кристаллизации, искусственно снижая температуру стеклования, например введением пластификатора. В случае же полимеров с низкой Гст (натуральный каучук) некоторые пластификаторы, наоборот, тормозят кристаллизацию. [c.443]

    Все эти обстоятельства заставляют сделать вывод, что применение каучуковых соединений нежелательно при точных газоаналитических работах, особенно когда приходится иметь дело с малыми количествами анализируемого газа. Если нельзя избежать употребления каучука, то рекомендуется применять определенные сорта его, обладающие сравнительно меньшей сорбционной способностью. Так, например, имеется указание, что трубки, изготовленные из некоторых видов искусственного каучука, обладают меньшей способностью поглощать многие газообразные компоненты, чем трубки из натурального каучука. При работах с высоким вакуумом применение каучуковых соединений совершенно недопустимо. Во многих случаях при газоаналитических работах, когда применение каучука недопустимо, спаять отдельные части прибора почему-либо также невозможно вследствие отсутствия газа или стеклодува или вследствие разнородности материалов соединяемых частей. В этих случаях применяют различные замазки, которыми герметизируют места соединения отдельных частей. Чтобы обеспечить герметичность подобного соединения, рекомендуются устройства, схематически представленные на фиг. 9, и 9, в. Обычно делают это таким образом, чтобы одна из соединяемых трубочек была уже другой и входила в нее на довольно значительное расстояние (2—3 см). Соединяемые трубки нагревают, покрывают соответствующей расплавленной замазкой и вставляют одну в другую. Выступающую замазку оплавляют так, чтобы не было нигде трещин или отверстий. Для большей уверенности в герметичности соединяемые части иногда изгибают, как это видно на фиг. 9, г, и погружают в стеклянную чашечку, которую целиком заливают замазкой. Следует учесть, что высокий вакуум могут держать только специальные замазки , например пицеин и др. (о различных типах замазок см. ниже). [c.15]

    Высокомолекулярные соединения делятся на искусственные, полученные в результате выделения, очистки и переработки природных полимеров (целлюлоза, белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук и другие), и синтетические, которые производятся из различных низкомолекулярных органических соединений. [c.531]

    Казеин может служить стабилизатором при приготовлении дисперсий лпофобных веществ, например дисперсий частичек натурального или синтетического каучука, искусственных смол. Казеин покрывает эти частички слоем, в котором карбоксильные группы обращены наружу, сообщая таким образом част .-цам лиофильные свойства. [c.101]

    В результате работ, проведенных в НИИШП, показана целесообразность изготовления шпн для сельскохозяйственных машин, где резина из наирита благодаря стойкости к действию солнечной радиации и к озону в сочетании с маслобензостойкостью имеет ряд преимуществ перед натуральным каучуком и другими видами синтетических каучуков. Широкое применение нашли латексы на основе полихлоропрена для изготовления маканых резинотехнических изделий и в качестве клеящих материалов в кожевенной промышленности, а также как связующие в производстве искусственной кожи, в бумажной, строительной, легкой промышленности и. в других отраслях народного хозяйства. [c.368]

    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]

    Синтетический каучук. Вскоре после установления химического строения натурального каучука были предприняты попытки получить каучук или каучукоподобные вещества синтетическим путем. Поскольку эталоном при этом служил натуральный каучук, то во всех работах по синтезу искусственного каучука стремились осуществить полимеризацию изопрена или изопреноподобных соединений. [c.952]

    ЛАТЕКСЫ (лат. latex—сок) натуральные — млечный сок каучуконосных растений синтетические — водные дисперсии каучукоподобных полимеров. Л. натуральный — молочно-белая жидкость с желтым, розовым или серым оттенком. Его применяют для получения каучука и производства резиновых изделий, которые нельзя получить из твердого каучука пенистой резины, нитей круглого сечения, изделий без шва, искусственной кожи, прорезиненных гкакей и др. Из Л. синтетического, получаемого эмульсионной полимеризацией или сополимеризацией различных органических ненасыщенных соединений, изготовляют широкий ассортимент резиновых изделий, красок, прорезиненную бумагу, изоляционные материалы, шинный корд, искусственную кожу, нетканые текстильные материалы и многое другое применяют в строительной, обувной, полиграфической, химической и других отраслях промышленности как клеющий материал и др. [c.145]

    Только немногие отрасли промышленности перерабатыват высокомолекулярные природные материалы без применения каких-либо химико-технологических процессов, методами чисто механической технологии. Такова, например, деревообделочная промышленность. Гораздо многочисленнее отрасли промышленности, где при переработке природных высокомолекулярных материалов сочетаются процессы меха-чической и химической технологии. При этом, например, в производстве хлопчатобумажных, шерстяных и льняных текстильных волокон, натурального шелка, в меховой и кожевенной промышленности преобладают процессы механической технологии, однако для выпуска готового изделия необходимо проведение и таких важных химико-технологических процессов, как крашение волокон, тканей, меха, окраска и дубление кожи и т. д. В целлюлозно-бумажной промышленности, частично в резиновой (на основе натурального каучука), в производстве эфироцеллюлозных пластических масс, кинопленки, искусственного волокна, наоборот, преобладают химико-технологические процессы обработки. [c.18]

    С каждым годом возрастает производство синтетических полимеров, т. е. высокомолекулярных соединений, получаемых из низкомолекулярных исходных продуктов. Быстро развиваются такие отрасли промышленности, как промышленность пластических масс, синтетических волокон, синтетического каучука, лаков (лакокрасочная промышленность) и клеев, электроизоляционных материалов и др. Промышленность пластических масс располагает в настоящее время большим количеством синтетических полимерных материалов с разнообразными свойствами. Некоторые из них превосходят по химической стойкости золото и платину, сохраняют свои механические свойства при охлаждении до —50 °С и при нагревании до +500 “С. Другие не уступают по прочности металлам, а по твердости приближаются к алмазу. Из синтетических полимеров получают исключительно легкие и прочные строительные материалы, прекрасную электроизоляцию, незаменимые по своим свойствам материалы для химической аппаратуры. Резиновая промышленность располагает теперь материалами, превосходящими по многим показателям натуральный каучук, одни материалы, например, газонепроницаемы, стойки к бензину и маслам, другие не теряют эластических свойств при температуре от —80 до -f300° . Новые синтетические волокна во много раз прочнее природных, из них получаются красивые, несминаемые ткани, прекрасные искусственные меха. Технические ткани из синтетических волокон пригодны для фильтрования кислот и щелочей. [c.19]

    Латексы (от лат. latex — сок) — водные эмульсии каучукоподобных полимеров. П. бывают натуральные и синтетические. Л. натуральный — млечный сок каучуконосных растений. По внешнему виду жидкость похожа на молоко. Л. применяют для получения натурального каучука и для производства резиновых изделий. Из Л. натурального изготовляют также пенистую резину, искусственную кожу, прорезиненные ткани. Л, синтетический — водные эмульсии каучукоподобных полимеров, получаемые полимеризацией или сополимеризацией различных органических непредельных соединений. Л. синтетический применяют для изготовления резиновых изделий, красок, пропитки и покрытия бумаги, изоляции проводов, как клеи. [c.76]

    Полимеры изопрена можно получить искусственным путем они имеют ту же самую непредельную цепь и те же заместители (СНз-группу), что и натуральный каучук. Но полиизопрен, полученный в результате свободно-радикальной полимеризации, о которой уже говорилось выше, совсем не похож ва натуральный каучук по пространственному строению, натуральный каучук имеет 1 ис-конфигурацию (почти) всех двойных связей, а синтетический каучук представляет смесь цш- и трснс-изомеров. Синтетический каучук, полностью сходный с натуральным по своему пространственному строению, не удалось получить вплоть до 1955 г., поскольку для его получения потребовался совершенно новый тип катализатора, который обусловливает и совершенно иной механизм полимеризации (разд. 8.24). [c.255]

    По происхождению все полимерные материалы делятся на природные (биополимеры), например белковые соединения, нуклеиновые кислоты, смолы, и синтетические — полученные искусственным путем полиэтилен, полипропилен, фторопласты и многие другие. Атомы или атомные группы в макромолекуле полимера могут располагаться в виде открытой цепи или вытянутой в линию последовательности циклов (линейные полимеры, например, каучук натуральный), цепи с разветвлением (разветвленные полимеры, например, ами-лопектин), могут обладать более сложными структурами типа лестничных структур или трехмерной сетки (пространственно-сегчатые структуры) (рис. 1.4.36.) [c.107]

    Каучуки — апастичные полимеры, получаемые путем коагуляции млечного сока — латекса, например, бразильской гевеи (натуральный К.) или химическим синтезом (искусственные К.). [c.142]

    Давно у же было установлено, что изопрен под влиянием тепла, соляной кислоты, натрия или при стоянии в течение долгого времени полимеризуется, образуя у пругое веш ество, которое обладает многими свойствами каучука. Большинстве . веш еств, обладающих физическими свойствами, подобными натуральному каучуку, которые нашли применение в качестве синтетического или искусственного каучука, являются полимерами бутадиена или его производных . Вообще способность к нолимеризации [c.439]

    Полимеры, молекулярные цени которых построены беспорядочно, не способны образовывать правильную плотную структуру. Напротив, полимерные цепи, построенные регулярно, могут плотно укладываться и создавать кристаллические образования вдоль цени. Кристаллиты могут образовываться даже в присутствии боковых групп, если они расположены регулярно. Многие природные полимеры, например натуральный каучук или шерсть, являются кристаллическими. К кристаллизующимся полимерам относятся также искусственно созданные полимеры найлон и саран. В последнее время путем стереоспецифической полимеризации удается получать линейные полимеры высокорегулярного строения вместо разветвленных цепей со случайно расположенными боковыми группами. Довольно просто свернуть в спираль шланг для полива так, чтобы его витки были уложены ровными рядами. Однако, если попытаться также ровно уложить перекрученный шланг, то сделать это будет совсем не просто. То же самое относится к полимерам. Если отдельные группы расположены беспорядочно по длине молекулярной цепи или если цепи перепутаны, то уложить их тесно друг к другу невозможно. Если же молекулы строго линейны и боковые группы располагаются регулярно через определенные интервалы, то существует возможность настолько тесно уложить молекулярные цепи, что действие межмолекулярных сил приведет к образованию кристаллитов. В таких полимерах, как линейный полиэтилен или изо-тактический полипропилен, кристаллиты образуются самопроизвольно при охлаждении из расплава. [c.58]

---

КАКОЙ КАУЧУК САМЫЙ ЛУЧШИЙ?

ИСКУССТВЕННЫЙ КАУЧУК

Имический синтез открывает для нас широкие воз­можности. Ведь различными комбинациями простых веществ можно получить практически бесконечное число сложных соединений с различными свойствами. Если при­рода даёт нам продукты с одними и теми же свойствами, то исследователь может получить не только такие же про­дукты, но и много других, со свойствами заранее задан – кыми, нужными для практики. Это можно видеть на при­мере получения искусственного каучука.

Теперь промышленность производит много разных каучуков.

Часто можно слышать вопрос: какой каучук лучше — натуральный или синтетический? В настоящее время на это не так просто ответить. По ряду свойств натуральный каучук превосходит синтетический; по многим свойствам синтетические каучуки лучше, чем натуральный.

Натуральный каучук отличается прочностью и высо­кой эластичностью, но по стойкости к действию раство­рителей, по сопротивлению истиранию, по газонепрони­цаемости он значительно уступает многим синтетическим каучукам.

Морозостойкость натурального каучука пока ещё более высока: изделия из него сохраняют эластические свойства при температуре до минус 70 градусов. Однако нет сомнений в том, что в будущем будет получен такой же морозостойкий искусственный каучук.

Уже в настоящее время подавляющее большинство резиновых изделий самого разнообразного назначения изготавливается из искусственных каучуков. Количество этих изделий с каждым днём увеличивается. Луч­шие сорта натурального каучука часто уже не в со­стоянии заменить специальные виды искусственного каучука.

Около 80 процентов всего каучука идёт на изготовле­ние всевозможных шин. Поэтому прежде всего нужно было испытать искусственный каучук в шинах. С этой целью в 1933 году, на заре развития промышленности искусственного каучука, был устроен специальный авто­мобильный пробег Москва — пустыня Кара-Кум — Мо­сква. На протяжении десятков тысяч километров в тяжё­лых дорожных условиях соревновались между собою автошины из натурального и искусственного каучука. Юный искусственный каучук с честью выдержал испы­тание.

Шины из натрий-дивинилового каучука показали износ в 64 грамма на 100 километров пути, тогда как шины из заморского натурального каучука дали износ 89 граммов, а шины из отечественного каучуконоса кок-сагыза — 84 грамма.

Так каракумский пробег на практике подтвердил отличные свойства автомобильных шин из искусствен­ного каучука.

Стойкость натрий-дивинилового синтетического кау­чука к истиранию в условиях высоких температур, разви­вающихся в автомобильных покрышках при их эксплоа – тации, оказалась значительно выше, чем у натурального каучука. Отдельные шины из синтетического каучука при других испытаниях выдерживали до 100 000 километров пробега.

Не надо забывать, что промышленность синтетического каучука по существу только начала развиваться. Искус­ственному каучуку всего лишь 20 лет. Впереди ещё много работы и несомненно блестящие достижения.

Сегодня искусственный каучук не лучше и не хуже натурального каучука: он дополняет его.

«Всякая новая форма синтетическою каучука, — писал академик С. В. Лебедев, — приносит с собою новый комплекс свойств, которых нет ни у природного кау­чука, ни у других синтетических каучуков». Свойства каждого из каучуков определяют и области его при­менения.

Существуют так называемые универсальные каучуки, из которых может быть изготовлено большинство резино­вых изделий. К таким каучукам относятся каучук из гевеи, натрий-дивиниловый и дивинил-стирольный кау­чуки. Кроме того, имеется целый ряд каучуков и каучуко­подобных продуктов, которые применяются для специаль­ных целей. Таковы, например, дивинил-нитрильный кау­чук, полиизобутилен, бутил-каучук, тиоколы, силиконы и др. Каждый из этих продуктов во многом отличается от натурального каучука.

Каковы же эти отличия?

Каучук полиизобутилен (продукт полимериза­ции непредельного углеводорода изобутилена) не изме­няется со временем, то-есть не «стареет», как натураль­ный каучук. Кроме того, он плохо проводит электрический ток и отличается стойкостью по отношению к действию различных кислот, щёлочей, окислителей и др. Эти цен­ные свойства полиизобутилена используются в ряде спе­циальных изделий. Из полиизобутилена, нанесённого на ткань, можно, например, изготовить защитный костюм, который может противостоять действию самых сильных кислот, разрушающих обычный каучук. Полиизобутилен широко применяется в химической промышленности для обкладки различных сосудов, труб, рукавов и т. д. Однако полиизобутилен имеет недостаток: при нагревании он ста­новится липким, а затем начинает течь.

Смесь изобутилена с небольшим количеством (2—3 процента) изопрена или дивинила даёт после поли­меризации в эмульсии так называемый бутил-кау­чук, по свойствам лучший, чем полимер чистого изобу­тилена.

Бутил-каучук способен вулканизоваться; поэтому из­делия из него, обладая всеми достоинствами изделий из полиизобутилена, не имеют их недостатков — липкости и текучести при повышенных температурах. Вулканизован­ные смеси из бутил-каучука прочны и не липки. Бутил – каучук применяется для изготовления автомобильных камер, шлангов, транспортёрных лент, для изоляции кабе­лей, обкладки резервуаров и т. д.

Особой группой стоят многочисленные сложные по составу синтетические продукты — т и о к о л ы, по свой­ствам напоминающие каучук и отличающиеся исключи­тельной стойкостью к действию растворителей: бензина, масел и др. Из них с успехом готовят кабели, шланги и другие изделия, соприкасающиеся при работе с маслами и углеводородами.

При совместной полимеризации дивинила и нитрила акриловой кислоты (СН2 = СНСМ) получаются д и в и – н и л-н итрильные каучуки. Выдающимся свойством этих каучуков является их маслоупорность. Образцы из этих каучуков можно неделями выдерживать в маслах и некоторых растворителях, и они почти не набухают. Проч­ность их на разрыв изменяется при этом весьма мало, тог­да как образцы из натурального каучука в этих условиях набухают очень сильно и почти полностью теряют свою прочность. Поэтому из резины на основе дивинил-нитриль – ных каучуков изготовляют главным образом детали, рабо­тающие в условиях, где требуется высокая стойкость к действию масел. Такой резиной обкладывают также внутреннюю поверхность аппаратов в химической про­мышленности, с целью защиты их от разрушающего действия кислот и других едких жидкостей.

Каучук из угля и извести — хлоропреновый каучук, так же как и дивинил-нитрильный, исключительно стоек к действию масел и других веществ. Этот каучук не го­рюч, клеек, эластичен. Он применяется часто в тех слу­чаях, когда натуральный каучук не даёт хороших резуль­татов.

Электрические кабели, оболочки аэростатов, различ­ные маслостойкие и теплостойкие изделия, защитная одежда, обкладка химических аппаратов и многие дру­гие специальные резиновые изделия с успехом изготов­ляются из хлоропренового каучука.

Большой интерес представляют силиконы — каучукоподобные материалы, получающиеся из кремния и некоторых производных углеводородов. Силиконы по своему химическому составу мало схожи с натуральным каучуком, но могут давать резиноподобные смеои и изде­лия. Они исключительно ценны своей стойкостью к высо­ким температурам. При нагревании до 200—300 градусов лучшие резиновые изделия из натурального и искус­ственных каучуков приходят в полную негодность, изде­лия же из силиконов сохраняют свою эластичность и ра ботоспособность.

В настоящее время известно уже несколько десятков различных каучукоподобных материалов, различных и по составу, и по свойствам.

Исследователи, удовлетворяя запросы практики, со временем получат искусственные каучуки, обладающие одновременно и эластичностью, и морозостойкостью, и бензостойкостью, и другими ценнейшими свойствами. Совершенно прав был академик Лебедев, говоря: «Син­тез каучуков — источник бесконечного многообразия. Теория не кладёт границ этому многообразию. А так как каждый новый каучук является носителем своей ориги­нальной шкалы свойств, то резиновая промышленность, пользуясь наряду с натуральными также и синтетиче­скими каучуками, получит недостающую сейчас свободу в выборе нужных свойств…».

В результате напряжённой повседневной работы исследователей качество каучука непрерывно улучшается, количество разновидностей его увеличивается.

Не нужно забывать и ещё одно крупное преимущество синтетического каучука. Каучук искусственным путём производится в сотни и тысячи раз быстрее, чем обра­зуется в природных условиях: ни климат, ни почва, ни урожайность не могут влиять на выработку искусствен­ного каучука. Синтетический каучук постепенно вытесняет натуральный каучук.

Будущее, несомненно, принадлежит искусственному каучуку, точнее — целому ряду каучуков с их разнообраз­ными свойствами.

Оы познакомились с одним из величайших достижений Химического синтеза — получением искусственного каучука. Многие иностранные учёные не верили, что эта круп­нейшая научно-техническая проблема может быть разре­шена. Немецкий химик Готлиб в …

Течение двух последних десятилетий стали применять особый вид полимеризации углеводородов — полиме­ризацию в эмульсиях. Если сильно перемешать дивинил с водой, то мельчай­шие капельки дивинила равномерно распределятся в воде. Получится водная …

Синтетический каучук: история, классификация, примеры.

Синтетический каучук. История создания.
Исследованиями в области получения синтетического каучука на грани 19-20 вв. занимались многие научные лаборатории мира. Этому способствовал не только бурный рост потребления натурального каучука, но географические факторы. Страны, удаленные от т.н. «пояса каучука» – экваториальной зоны, попадали в зависимость от импорта. Впервые каучукоподобное вещество при обработке изопрена (2-метилбутадиена-1,3) соляной кислотой получил в 1879 французский химик Г. Бушарда. Русский химик И. Кондаков (г. Юрьев) синтезировал эластичный полимер из диметилбутадиена в 1901. Первые промышленные партии синтетического каучука – диметилкаучука – были выпущены на основе разработок Кондакова в 1916 в Германии. Было получено около 3000 т синтетического каучука, из которого изготовляли аккумуляторные коробки для подводных лодок, однако широкого распространения диметилкаучук не получил и его производство было прекращено.

Основателем первого в мире крупномасштабного производства синтетического каучука по праву считается русский ученый С.В. Лебедев, посвятивший проблеме полимеризации диенов значительную часть своей научной деятельности. Он впервые получил синтетический бутадиеновый каучук в 1910. А магистерская работа Лебедева, посвященная исследованию кинетики полимеризации дивинила (бутадиена-1,3) и его производных, в 1914 была награждена премией Российской Академии наук. К процессу полимеризации бутадиена Лебедев вернулся в 1932, когда правительство СССР объявило конкурс на разработку промышленного производства синтетического каучука. Лебедевым и его сотрудниками был успешно разработан недорогой и эффективный метод. В качестве катализатора полимеризации бутадиена было предложено использовать металлический натрий, и полимер, полученный по данному методу, носит название натрий-бутадиеновый каучук. Настоящей находкой был одностадийный способ получения бутадиена из этилового спирта на смешанном цинкалюминиевом катализаторе: 2Ch4Ch3OH 2h3O + Ch3=CH-CH=Ch3 + h3

В условиях аграрного в то время Советского Союза использование в качестве исходного продукта этанола, получаемого из растительного сырья, значительно удешевляло производство. Благодаря работам Лебедева промышленное широкомасштабное производство синтетического каучука начато в Советском Союзе в 1932 – впервые в мире (следующей была Германия, которая начала производить синтетический каучук только в 1936). Значение этого события трудно переоценить: возможность оснастить отечественную технику шинами собственного производства сыграла важную роль в победе над фашистской Германией. С 1932 и вплоть до 1990 СССР по объемам производства синтетического каучука занимал первое место в мире. И сегодня Россия сохраняет позиции экспортера мирового значения. На внутреннем рынке остается примерно половина продукции. Основными потребителями синтетического каучука являются шинные заводы, а около 40 процентов каучука идет на широкий ассортимент резинотехнических изделий (более 50 000), среди которых наиболее заметное место занимают технические изделия из мягкой резины, подошвы для обуви, ленточные транспортеры, разнообразные трубы и шланги всех видов, электроизоляция, герметики, клеи, краски на латексной основе и т.д.

Синтетические каучуки. Классификация, получение и применение.
Сейчас производится широкий ассортимент синтетических каучуков, различных по составу и потребительским свойствам. Обычно каучуки классифицируют и называют по названию мономеров, использованных для их получения (изопреновые, бутадиеновые каучуки), или по характерной группе атомов, входящих в их состав (полисульфидные, кремнийорганические и т.д.). Основным методом получения синтетических каучуков является полимеризация диенов и алкенов. Наиболее широко в качестве мономеров для производства каучуков используются бутадиен, изопрен, стирол, хлоропрен, изобутен, этилен, акрилонитрил и др. Полисульфидные, полиуретановые и некоторые другие каучуки синтезируют с помощью реакции поликонденсации. По областям применения их принято разделять на каучуки общего и специального назначения.

Каучуки общего назначения обладают комплексом свойств, позволяющим применять их для производства широкого круга изделий, для которых необходимо основное свойство резин – высокая эластичность при обычных температурах (шины, транспортёрные ленты, обувь и др.). Каучуки специального назначения должны обладать свойствами, обеспечивающими работоспособность изделий в специфических, часто экстремальных условиях: стойкостью к действию растворителей, масел, кислорода, озона, тепло-и морозостойкостью (т. е. способностью сохранять высокую эластичность в широком диапазоне температур) и др. специфическими свойствами. Существуют особые группы синтетических каучуков, такие, как водные дисперсии каучуков – латексы; жидкие каучуки – отверждающиеся олигомеры; наполненные каучуки – смеси каучука с наполнителями или пластификаторами.

Примеры некоторых синтетических каучуков.
Среди каучуков общего назначения по-прежнему широко распространены бутадиеновые СКД (стереорегулярный 1,4-цис-полибутадиен)

и изопреновые (1,4-цис-полиизопрен) каучуки. Они обладают высокой прочностью, эластичностью, износостойкостью и невысокой стоимостью, что обуславливает их широкое применение в производстве разнообразных резиновых изделий. Для модификации потребительских свойств каучуков широко используют сополимеризацию – диен полимеризуют с добавлением какого-либо алкена. Такой полимер состоит из элементарных звеньев двух различных типов. Таким сополимером является еще один распространенный СК – бутадиенстирольный каучук (СКС), который применяется не только при производстве резиновых изделий, но также является основой строительного латекса и латексно-эмульсионных красок.

Бутилкаучук (БК) – сополимер 2-метилпропена с небольшим количеством изопрена – относится уже к каучукам специального назначения, т.к. обладает высокой стойкостью к различным воздействиям, поэтому его используют для электроизоляции, антикоррозионных и теплостойких покрытий.

Полихлоропреновые каучуки (наирит, неопрен) – один из наиболее давно известных видов синтетических каучуков – разработаны компанией «Дюпон» в 1930-х. Обладают высокой масло-, бензо-, озоностойкостью. С высокой масло-, бензо- и теплостойкостью связано также и применение бутадиенакрилонитрильного (СКН) каучука. Высокая прочность при растяжении и стойкость к различным воздействиям полиуретанов обуславливает их разнообразное применение – от искусственной кожи для производства обуви до изготовления износостойких покрытий, клеев и герметиков.
В экстремальных условиях «работают» фторкаучуки – сополимеры фторированных или частично фторированных алкенов. Высокая теплостойкость, инертность к воздействиям агрессивных сред – растворителей, кислот, сильных окислителей, негорючесть, стойкость к УФ-облучению позволяет использовать эти уникальные вещества для работы в условиях высоких температур, в агрессивных средах для изоляции проводов и антикоррозионной защиты аппаратуры.

Кремнийорганические каучуки – полиорганосилоксаны – кроме тепло- и морозостойкости и высоких электроизоляционных свойств обладают также физиологической инертностью, что обуславливает их применение в изделиях пищевого и медицинского назначения

Сферы и области применения синтетического каучука. Где применяется синтетический каучук.

После изобретения процесса вулканизации начался настоящий «каучуковый бум». Люди стали производить всевозможные товары из натурального каучука, а спрос на них рос с огромной скоростью. Несмотря на то, что существовали огромные плантации дерева Гевеи, натурального каучука уже не хватало. Поэтому появилась необходимость создать каучук химическим способом.

История создания синтетического каучука

Над созданием синтетического каучука работали многие ученые мира. Такое внимание к созданию этого вида каучука росло не только из-за нехватки Гевеи, но и потому что многие страны были зависимы от импорта натурального каучука. Вещества каучукоподобной природы впервые удалось получить в 1879 году, но они не нашли своего применения в больших масштабах, как того требовалось.

Лишь в 1910 году русский ученый Сергей Лебедев смог создать бутадиеновый каучук, применяемый в промышленных целях. На данный момент существует немалое количество разных видов синтетического каучука. Все они различаются по технологии производства и свойствам, то есть сферы и области применения синтетических каучуков тоже разные.

Применение синтетических каучуков общего назначения

Как было сказано ранее, существует не один вид синтетического каучука, а несколько. Все они делятся на две большие группы – общего и специального назначения. Разберем сперва те, что относятся к первой группе. Каучуки общего назначения обычно не должны иметь какие-то особенные свойства, например, повышенную износостойкость, морозостойкость, особую прочность, так как используются для производства товаров общего характера, для которых вышеперечисленные свойства, по сути, не нужны. Также может быть такое, что каучук уже имеет какие-то свойства, достаточные для изготовления определенного товара за счет своей технологии производства. Рассмотрим все это на примерах.

К каучукам общего назначения относят бутадиен – стирольный каучук, этиленпропиленовый каучук, бутилкаучук, полибутадиеновый каучук и другие. Бутадиен – стирольный каучук превосходит натуральный каучук по показателям износостойкости, водонепроницаемости, прочности, но уступает по показателям морозостойкости. Он применяется в шинной промышленности, резиново – технической, обувной и кабельной. Помимо этого, этот вид каучука активно применяется в строительной сфере для производства красок и строительного латекса.

Весьма интересным синтетическим каучуком является бутилкаучук. Он используется в шинной промышленности для производства автомобильных камер и диафрагм, так как хорошо удерживает воздух и долго сохраняет его исходное давление, тем самым повышает срок эксплуатации шин. Помимо этого бутилкаучук применяется в кабельной промышленности для изготовления изоляции кабелей и электропроводов, для производства химически стойких перчаток, спортивных мячей, конвейерных лент, доильных аппаратов и даже твердого ракетного топлива.

Применение синтетических каучуков специального назначения

Сферы и области применения синтетических каучуков специального назначения не такие обширные, так как предназначены для придания конкретного свойства изделию резиново – технической промышленности. Например, шинам особой морозостойкости, обувной резиновой подошве высокой износостойкости. К таким каучукам относят хлоропреновый каучук, бутадиен – нитрильный, полисульфидные каучуки и другие.

Хлоропреновый каучук характеризируется высокой устойчивостью к действию высоких температур, а также масел и бензина. Это обуславливает его применение в кабельной и нефтяной промышленности. Так как бутадиен – нитрильный каучук стойкий к агрессивным средам и действию внешний неблагоприятных факторов, его активно используют для производства защитных покрытий, резиновых изделий (стойких к бензину и маслам), токопроводящих резин. Также его используют в обувной, нефтяной и полиграфической промышленности.

Стоит отметить, что синтетический каучук не уступает по свойствам натуральному каучуку, а даже превосходит его в этом. Подробнее об истории создания, свойствах и сферах применения натурального каучука Вы можете узнать из нашей статьи «Сферы и области применения натурального каучука».

История открытия каучука | Великие открытия человечества

Впервые каучук был завезен из Америки в Европу в XVI веке прославленным путешественником и первооткрывателем Христофором Колумбом. Наблюдая за игрой туземцев в мяч, Колумб обратил внимание на сам мяч, сделанный из неизвестного в Европе материала. Мяч легко подпрыгивал от земли, сжимался и быстро восстанавливал свою первоначальную форму. Вместе с другими диковинками в Европу привезли образцы и этого материала, получившего название «каучук», что переводится с индейского как «слезы дерева». Каучук представлял собой сок бразильской гевеи, который начинали собирать с дерева, достигшего семилетнего возраста. Белый, словно молоко, сок (латекс) собирали в подвешенные чашечки и сливали в большой сосуд. Сок быстро сворачивался при нагревании, превращаясь в темный смолообразный продукт. Это и был каучук.

Гевея — дерево природного каучука

Изначально европейцы не смогли в полной мере оценить материал по достоинству, хотя из Южной Америки завозили в Европу непромокаемые сапоги, дождевики, бутылки и другие предметы, изготовленные из каучука. Впервые каучук применили в Европе в виде стиральных резинок. Только в конце XVIII столетия патент на производство непромокаемых плащей из необычного материала взял английский ученый-химик Макинтош. Плащи из каучука стали называться по имени своего создателя «макинтошами». Недостатком таких плащей оказался тот факт, что в жару они становились липкими, а в мороз — твердыми. В результате многочисленных опытов был найден способ устранить эти недостатки путем вулканизации каучука. Американский химик Гудьир в 1839 году установил, что каучук меняет свои свойства при нагревании его с серой. Он становится менее чувствительным к изменениям температуры, более упругим и гибким. Новый вулканизированный каучук назвали резиной, он быстро завоевал большую популярность. Резина явилась идеальным материалом для изготовления покрышек для автомобилей, амортизаторов, приводных ремней, рукавов, транспортных средств, гибкой изоляции, различных прокладок и многого другого. С середины XIX века начинается массовый выпуск резиновых изделий. В несколько раз возрос спрос на каучук, дикая гевея уже не могла удовлетворять потребности промышленности. Гевею начали выращивать в тропиках Суматры, Явы, Малайского архипелага, были созданы каучуконосные плантации, но спрос на каучук продолжал расти.

Ученые усиленно искали способ получать каучук искусственным путем, но на это им понадобилось почти сто лет. В результате многочисленных исследований было установлено, что натуральный каучук на 9/10 состоит из углеводорода полиизопрена (формула (C5H8) n, где n — больше тысячи). Кроме полиизопрена каучук содержит минеральные вещества и смолоподобные белковые. Очищенный от белков и смол чистый полиизопрен довольно неустойчив и быстро теряет на воздухе эластичность и прочность. Для получения искусственного каучука необходимо было решить следующие задачи: 1 — научиться выделять изопрен из других веществ; 2 — выполнять реакцию полимеризации изопрена; 3 — найти нужные вещества для обработки полученного каучука, чтобы избежать его разложения. В 1860 году англичанин Вильямс сумел выделить из каучука изопрен путем сухой перегонки. Это была легкая бесцветная жидкость, обладающая своеобразным запахом. В 1879 году французский ученый Г. Бушарда получил каучукоподобный продукт, воздействуя на нагретый изопрен соляной кислотой. В 1884 году английский ученый Тилден сумел получить изопрен из скипидара путем его высокотемпературного разложения. Однако для промышленного производства эти способы не годились из-за дороговизны сырья, малого выхода изопрена,сложности технических процессов.

В 1901 г. русский ученый-химик Кондаков доказал, что в каучукоподобное вещество, помимо изопрена, превращается и диметилбутадиен, если в течение года держать его на рассеянном свету или в темноте. Правда, изделия из синтетического каучука, полученного из диметилбутадиена, были дорогими и низкого качества. В 1914 год англичанам Стренджу и Мэтьюсу удалось получить в лабораторных условиях каучук из дивинила. Однако им не удалось найти способ получения дивинила и создать установку для синтеза каучука на заводе. Через 15 лет академик С.В. Лебедев разработал способ получения синтетического каучука промышленным путем. В качестве исходного материала ученый взял дивилин, отказавшись от изопрена. Прежде всего необходимо было найти способ получения дивинила из легкодоступного и дешевого сырья. Таким исходным сырьем стал спирт. В качестве катализатора послужила глина из Коктебеля. В середине 1927 г. из спирта Лебедеву удалось получить дивинил. Полимеризация дивинила была сделана по способу Мэтьюса и Стренджа. Полученный каучук разминали с содержащимся в нем натрием в мешалке, а после смешивали с усилителями, каолином, сажей, магнезией и прочими компонентами, которые бы предохраняли каучук от разложения. К концу 1929 года Лебедевым была разработана и представлена технология заводского процесса. Уже в феврале следующего года приступили к строительству опытного завода в Ленинграде. В феврале 1931 года впервые в мире были получены 250 кг дешевого синтетического каучука промышленным способом. Позже были найдены еще ряд способов получения синтетического каучука. Синтетический каучук из изопрена в промышленных условиях впервые получили в 1965 г. в Советском Союзе.

искусственный каучук – это… Что такое искусственный каучук?

искусственный каучук

artificial rubber

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

• искусственный камень
• искусственный керн

Смотреть что такое “искусственный каучук” в других словарях:

• каучук — а, м. caoutchouc m. Впервые фиксируется во Фр. рус. сл. И. Татищева 1816. // ЭС. 1. Добываемое обычно из млечного сока некоторых растений смолистое вещество, из которого вырабатывается резина. БАС 1. Каучук резина. Вавилов 1856. Каучу. Старое… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

• КАУЧУК — (каучук неправ.), каучука каучука, мн. нет, муж. (амер.). Смолистое вещество, добываемое из сока некоторых южных растений, из которого вырабатывается резина. || Вещество для выработки резины. Советскими учеными изобретен искусственный каучук.… …   Толковый словарь Ушакова

• Каучук синтетический — искусственный каучук, получаемый из ацетилена, спирта и других веществ. Применяют в полимерно битумных вяжущих, в мастиках для заливки швов в бетонных покрытиях, специальных видах асфальтобетона. Источник: Справочник дорожных терминов …   Строительный словарь

• Дикие полезные растения —         Человек издавна пользовался значительным числом дикорастущих растений. Они доставляли ему дрова для костров; служили материалом для постройки жилищ и загонов для животных; из растений человек изготовлял рыболовную снасть и орудия для… …   Биологическая энциклопедия

• СИНТЕТИЧЕСКИЙ — (от синтез). Синтезу свойственный, синтезу принадлежащей, к синтезу относящийся. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. СИНТЕТИЧЕСКИЙ [гр. synthetikos] 1) обобщенный, объединенный, комплексный; 2) лингв. с …   Словарь иностранных слов русского языка

• СК-1 (завод) — У этого термина существуют и другие значения, см. СК 1. СК 1 (Первый завод синтетического каучука)  первый в мире завод синтетического каучука; располагался в Ярославле. Строительство завода СК 1 было одним из крупных объектов Первой… …   Википедия

• Волокна химические — Химические волокна  волокна получаемые из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственные волокна) или из синтетических полимеров (синтетические волокна). Производство (т. н. формование) химических волокон обычно заключается в …   Википедия

• Волокна искусственные — Химические волокна  волокна получаемые из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственные волокна) или из синтетических полимеров (синтетические волокна). Производство (т. н. формование) химических волокон обычно заключается в …   Википедия

• Волокна синтетические — Химические волокна  волокна получаемые из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственные волокна) или из синтетических полимеров (синтетические волокна). Производство (т. н. формование) химических волокон обычно заключается в …   Википедия

• Искусственные волокна — Химические волокна  волокна получаемые из продуктов химической переработки природных полимеров (искусственные волокна) или из синтетических полимеров (синтетические волокна). Производство (т. н. формование) химических волокон обычно заключается в …   Википедия

• Научно-популярная библиотека (Гостехиздат) — Научно популярная библиотека Страна …   Википедия

История производства синтетического каучука

Определение упругости синтетического каучука промышленность от ее создания до текущих задач предлагает ценные уроки для современной развивающейся отрасли

Дорис Де Гусман / Нью-Йорк

“ЦИВИЛИЗАЦИЯ, как мы ее знаем сегодня, полностью зависит от резинка. Это слуга, который буквально следует за нами из из люльки в могилу.”

Как сказал покойный химик Ральф Вольф в выпуске за октябрь 1964 г. Rubber World, ничто не стало настолько повсеместным и незаменим как синтетический каучук.

Материал, рожденный войной, синтетический каучук стал одним из самых важные творения человека, когда прогресс современного цивилизация все еще зависела от неустойчивости глобального поставка натурального каучука.

В 1906 году мировое производство натурального каучука составляло 60 000 тонн, уже недостаточная сумма для растущего спроса, созданного растущая автомобильная промышленность, по данным 1990 г. книга: Синтетический каучук – история отрасли, опубликована Международной Институт производителей синтетического каучука (IISRP).

В том же году менеджеры немецкой компании Bayer решили предложить цену 20000 золотых марок – эквивалент 5000 долларов на тот момент – за химик в своей компании, чтобы изобрести в течение трех лет удовлетворительный заменитель резины при условии, что цена резина не превышала 10 марок / кг.

Как раз вовремя, когда цена на натуральный каучук перевалила за 26 марок за кг (3 доллара за фунт) в 1909 г., Фриц Хофманн, главный химик Фармацевтическое подразделение Bayer представило первый образец синтетический полиизопрен.

«Однако изопреновый каучук имел ограниченную долговечность. Из-за этого Bayer обратила внимание на производство более дешевого метилового каучука в 1910 году », – говорит Рон Коммандер, ЛАНКСЕСС ‘руководитель бутилкаучуковый бизнес. Компания ранее была Bayer подразделение химического и полимерного бизнеса, которое было выделено в 2004 г.

После 1910 г. более низкие цены на натуральный каучук уменьшили привлекательность разработки синтетического каучука, по мнению IISRP.Опытная установка метилового каучука из г. диметилбутадиен появился в 1911 г., но только в 1915 г. Во время Первой мировой войны коммерческое производство проходило в Германии.

“Война обычно была катализатором пробуждения интереса к синтетический каучук “, – говорит Марк Михалович, историк-консультант. для химического Фонд наследия (CHF). “Механизированная война требует множество резиновых шлангов, ремней, прокладок, шин и т. д. для резервуаров, самолеты и тому подобное. В Первой мировой войне британские военно-морские блокады, тем не менее, Германия не могла получать натуральный каучук из Юго-Восточная Азия.”

Свыше 24000 тонн метилового каучука было произведено между 1914 и 1918 гг., Согласно IISRP. Синтетические каучуки были все еще не очень хороши, говорит Михалович, и использовались только во время той войны.

“Немцы знали, что резина была совершенно неадекватной, как и Остальная часть мира. С британскими ограничениями на резину предложение и определение США, Германии и В Советском Союзе поиски синтетического каучука еще не закончились ». он говорит.

ВОЛАТИЛЬНОСТЬ СОДЕЙСТВУЕТ РОСТУ

С 1914 по 1922 год цены на натуральный каучук колебались от По данным швейцарского франка, от 11,5 центов за фунт до 1,02 доллара за фунт. Еще один дефицит произошел в 1925 году, что привело к увеличению мирового естественного цена резины до $ 1,12 / фунт.

Когда цены выросли до более чем 1 доллара за фунт, новое исследование было снова предпринята в 1926 году IG Farbenindustrie (известная как IG Фарбен), немецкий конгломерат, образованный в 1925 году, в который входили Bayer, BASF, Agfa, Hoechst и другие мелкие фирмы.

США также стремились разработать синтетические каучуки, поскольку 1925 г. страна потребляла около 76% мировой подача резины. В 1930-х годах появился новый синтетический каучук. разработка и производство по всему миру, согласно историки.

Тиокол, каучук со слабым запахом, полученный из смеси этилендихлорид и полисульфат были случайно открыл американский химик Джозеф Патрик в 1924 году, и коммерческое производство началось в Ярдли, штат Нью-Джерси, в 1930 году.

В отличие от натурального каучука, тиокол ​​устойчив к маслам и растворителям – отсюда его спрос, даже когда он продавался по 30 центов за фунт, примерно в два-три раза дороже натурального каучука на время, согласно CHF.

В 1929 году Арнольд Коллинз из американской компании DuPont разработал полихлоропреновый каучук, теперь известный как неопрен, который был коммерциализирована в 1933 году. Несколько американских резиновых компаний также начали разрабатывать собственные сополимерные каучуки, такие как Chemigum Goodyear и Б.Ф. Гудрич Америпол.Standard Oil (ныне ExxonMobil), тем временем, разработал бутилкаучук в 1937 году.

Самым заметным открытием 1930-х годов было то, что И.Г. Вальтер Бок и Эдуард Чункур из Farben полимеризовали синтетический каучук Buna-S из бутадиена и стирола в водная эмульсия. Теперь известный как бутадиен-стирольный каучук. (SBR), Буна-С производилась в больших количествах в Германия к 1935 году.

Ученые IG Farben также разработали нитриловый каучук Buna-N в 1931, теперь известный как NBR, а серийное производство началось в 1935 году.По словам LANXESS, 1937 год стал большим годом для химии полимеров. Командир.

“Это было тогда, когда самый важный класс антиоксидантов, антиозонанты и антифлексные крекинг-агенты также были обнаружил, – говорит он. – В том же году Отто Байер разработал метод, ставший основой химии полиуретана (ПУ), что привело к развитию клеевого сырья и промоторы адгезии “.

РОЖДЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

К 1940 году в Советском Союзе был самый большой синтетический каучук. промышленность – в основном из полибутадиенового каучука, согласно IISRP.

С приближением Второй мировой войны Германия быстро догоняла рост производства с 40 000 тонн в 1940 г. до 70 000 тонн в 1941 году. Между тем в США едва хватило 8 000 тонн. тонн общего производства синтетического каучука в 1941 г., при этом большая часть он не подходит для производства шин.

Этот факт, не говоря уже о растущей оккупации Японии в Юго-Восточная Азия сильно обеспокоила правительство США, которое привело к созданию US Rubber Reserve Company (RRC) в Июнь 1940 г.

“RRC координировал исследования и разработки синтетического каучука. и производство среди нескольких компаний и университетов. Это был в рамках этой программы, что современный SBR был усовершенствован и большинство первых заводов в США были построены “, – говорится в сообщении. Михалович.

Вторая мировая война выявила лучшее в каучуке и химическая промышленность, отмечает Генри Инман, автор книги The Резиновые зеркальные отражения первых 100 резиновых дивизионов Годы.Ожидается, что книга выйдет весной следующего года, чтобы отпраздновать 100-летие американца Каучуковое отделение химического общества.

“Вы бы никогда не увидели в нашей жизни, и даже наши внуков, совместные усилия, которые потребовали место в то время с программой синтетического каучука “, – говорит Инман. «У вас есть правительство, частные предприятия и научные круги все работают над одной целью, делятся патентами соглашений и эксплуатации этих объектов от имени Америка.”

По программе RRC все произведенные синтетические каучуки были приведенные кодовые наименования, начинающиеся с «GR» – для гос. резины.

Производство GR-S, аналога немецкой Buna-S, было оценивается в 3271 длинную тонну (3323 тонны) к середине 1942 года, и к 1945 г. он увеличился до 756 тыс. длинных тонн.

“Сделка началась примерно в 1943 году, когда правительство взял под свой контроль около 51 завода, – говорит Инман. для производства в общей сложности 845 000 длинных тонн синтетических производство резины.”

К 1945 году производство синтетического каучука превысило 830 000 тонн в год. при финансировании правительством США строительства 15 SBR заводы, два завода по производству бутилкаучука, производство 16 бутадиена сооружения и пять заводов по производству стирола стоимостью около 750 млн долларов США, согласно IISRP.

“Предложение было в семь раз больше, чем пиковое для Германии. производства в 1943 году “, – говорит управляющий директор IISRP и Генеральный директор Джеймс МакГроу. “В период с 1946 по 1955 год большинство заводов позже были проданы частным компаниям.Следующая эволюция была быстрое расширение в послевоенный период, которое продолжалось через 1960-е годы “.

НАПРЯЖЕНИЕ В БУДУЩЕЕ

К середине 1950-х годов потребление каучука в США было почти разделено. поровну между натуральным и синтетическим каучуком, а остальные в мире потребляется только 10% синтетики.

Теперь синтетический каучук занимает большую долю рынка и в основном конкурирует с натуральным каучуком всего в нескольких областях, например как в случае с шинами, – говорит Макгроу.Около 80% синтетических каучуков используется в автомобильной промышленности.

“Рыночная доля синтетического и натурального каучука колебалась на уровне – около 60:40 за последние несколько лет, – говорит он. экономические силы могут повлиять на это соотношение, основной сдвиг не ожидается, если не произойдет непредвиденных геополитических событие или сельскохозяйственный переход от натурального каучука к еще один более прибыльный товарный продукт ».

Ожидается, что спрос на натуральный и синтетический каучук постоянно расширяться в высоких темпах, с разделением рынок оставался неизменным в течение 2011 года.

«Ожидается, что мировое потребление каучука будет увеличиваться на 4% в год. до 26,5 млн тонн в 2011 году », – Об этом сообщает Freedonia. “Прибыль будет обеспечена за счет стабильного роста в мировое производство автомобилей, особенно из развивающихся такие страны, как Китай, Индия, Латинская Америка и Восточная Европа ».

Доля синтетического каучука в мировом потреблении каучука последняя по данным Международного исследования каучука. Группа (IRSG).

“Мировое производство синтетического каучука в прошлом году было оценено на 13,6 млн тонн и потребление на 13,2 млн тонн », – сообщает IRSG. экономист Док № «Мировое производство натурального каучука последнее год составил 9,9 млн тонн, а потребление – 9,7 млн ​​тонн ».

Средняя стоимость экспорта синтетического каучука США в прошлом году составила 2 012 $ / тонна. Цена на натуральный каучук составляла 2321 доллар за тонну, говорится в сообщении. IRSG.

Серьезная проблема для промышленности синтетического каучука в наши дни, по словам МакГроу, это высокая стоимость и крайне ограниченная подача сырья.

“Дефицит вынудил некоторые компании свернуть производство и эта ситуация вполне может быть в обозримом будущем будущее », – заключает он.

Есть ли у вас какие-нибудь воспоминания о первых днях промышленность синтетического каучука? Поделитесь своим опытом на ICIS Connect

РЕЗИНОВЫЕ НЕОБХОДИМЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

Репортаж журнала Oil, Paint and Drug Reporter, октябрь 20, 1941, стр.5.

Производители резины обнаруживают, что им не хватает химическое вещество, которое они не знали, что использовали. Это анилин, а резиновая промышленность обычно берет от 30-40% годовой производство. Но сначала его превращают в ускорители и антиоксиданты, и резиновые мужчины получают их при различных имена и никогда не удосужились узнать, откуда они пришли, пока оборонные нужды начали сокращать поставки анилина.

Резиновых человечков также прищипывают оксидом цинка, который составляет около 1/8 веса многих производимых каучуков продукты.Фактором компенсации является растущее использование регенерированный каучук, который уже содержал оксид цинка, углерод черный и другие химические вещества, и поэтому меньшие количества этих необходимы в смеси.

Прочтите книгу Дорис де Гусман блог зеленой химии

Программа США по синтетическому каучуку – Национальный исторический химический памятник

Партнерство промышленности, науки и правительстваo решает кризис предложения каучука

Технология, выбранная для производства синтетического каучука, была основана на исследованиях Buna S, потому что Buna S можно смешивать с натуральным каучуком и измельчать на тех же машинах, а также потому, что сырье (мономеры) было доступно.Эта резина особенно подходила для протекторов шин, поскольку она сопротивлялась абразивному износу; и он сохраняет более острые отпечатки в формах, каландровых валках и экструдерах, чем натуральный каучук. Однако синтетический каучук было труднее изготовить, имел меньшую липкость и требовал большего количества клея для изготовления шины, чем натуральный каучук. Эти проблемы необходимо было преодолеть, чтобы получить надежную резину общего назначения.

26 марта 1942 года представители компаний и правительства США согласовали «взаимный рецепт» производства каучука GR-S.Рецепт состоял из мономеров бутадиена (75%) и стирола (25%), персульфата калия в качестве катализатора или инициатора, мыла в качестве эмульгатора, воды и модификатора, додецилмеркаптана. Поскольку GR-S требует других условий смешивания, ускорителей, антиоксидантов, типов и количества технического углерода, чем натуральный каучук, руководители программы поняли, что для решения существующих и потенциальных проблем производства GR-S потребуется программа исследований и разработок.

Роберт Р.Уильямс из Bell Telephone Laboratories организовал и координировал исследования резиновой промышленности, в которых участвовали Национальное бюро стандартов, Bell Labs и такие крупные исследовательские университеты, как Иллинойсский университет, Университет Миннесоты и Чикагский университет. Первое из многих заседаний Комитета по исследованиям сополимеров состоялось 29 декабря 1942 года в Акроне, штат Огайо, чтобы поделиться последней информацией между организациями, работающими над различными аспектами исследований синтетического каучука.Помимо представителей правительства, крупных компаний и университетов, в нем участвовали представители Columbian Carbon Company, Case School of Applied Science (ныне Case Western Reserve University), Принстонского университета и Университета Акрона. Принадлежность участников этой встречи демонстрирует широкое участие в программе. На более поздних встречах присутствовали делегаты Phillips Petroleum, General Tyre, Polymer Corporation и Корнельского университета.

В ходе совместных усилий компании поделились результатами более чем 200 патентов.Участвовавшие в нем американские ученые и инженеры улучшили процесс полимеризации, произвели модификаторы, которые позволили существующему технологическому оборудованию обеспечить равные скорости производства натурального каучука, определенные марки технического углерода для конкретных применений и производство модифицированного бутадиена для повышения эффективности. Лаборатории университета разработали более совершенные аналитические методы для обеспечения лучшего контроля качества и провели фундаментальные исследования механизма полимеризации GR-S и химической структуры каучука.Научные и промышленные участники разъяснили факторы, влияющие на скорость полимеризации, молекулярную массу полимера и распределение веса.

Каучуковые компании обладали технологиями и несли ответственность за строительство заводов по производству синтетического каучука. Правительство предоставило не менее важный компонент – капитал. В. И. Берт, инженер Б. Ф. Гудрича, возглавил комитет, который спроектировал и построил первый правительственный завод GR-S. Уолтер Пиггот, также из Goodrich, возглавлял технический комитет по производству GR-S.

Несколько заводов были разбросаны по всей стране, одни для полимеризации, другие для производства мономеров. Первые заводы были построены и введены в эксплуатацию в рекордные сроки – девять месяцев.

Компания Firestone произвела первую кипу синтетического каучука в рамках программы 26 апреля 1942 года, за ней последовали Goodyear 18 мая, United States Rubber Corporation 4 сентября и Goodrich 27 ноября. В 1942 году эти четыре завода произвели 2241 тонну синтетического каучука. К 1945 году Соединенные Штаты производили около 920 000 тонн синтетического каучука в год, 85 процентов которого составлял каучук GR-S.Из этих 85 процентов четыре основные компании производили 547 500 тонн в год (70%).

Исследования продолжались после окончания войны в августе 1945 года. Синтетический каучук был усовершенствован, и после того, как заводы военного времени снова служили во время Корейского конфликта, он стал неотъемлемой частью резиновой промышленности. Производство GR-S вернулось в частные руки в 1955 году, когда правительство продало заводы. По мере приближения 20-го века резиновая промышленность выросла до международного предприятия с оборотом 60 миллиардов долларов, около 15 000 предприятий работают в Соединенных Штатах.Синтетический каучук является жизненно важной частью транспортной, аэрокосмической, энергетической, электронной промышленности и производства потребительских товаров.

Вернуться к началу

каучук | Тропические растения, нефть и природный газ

Каучук , эластичное вещество, полученное из выделений некоторых тропических растений (натуральный каучук) или полученное из нефти и природного газа (синтетический каучук). Благодаря своей эластичности, упругости и прочности резина является основным компонентом шин, используемых в автомобильных транспортных средствах, самолетах и ​​велосипедах.Более половины всей производимой резины идет на автомобильные шины; остальное идет на механические детали, такие как крепления, прокладки, ремни и шланги, а также на потребительские товары, такие как обувь, одежда, мебель и игрушки.

Основными химическими составляющими резины являются эластомеры или «эластичные полимеры», большие цепочечные молекулы, которые можно растягивать на большую длину и при этом восстанавливать свою первоначальную форму. Первым распространенным эластомером был полиизопрен, из которого делают натуральный каучук. Натуральный каучук, образованный в живом организме, состоит из твердых частиц, взвешенных в молочной жидкости, называемой латексом, который циркулирует во внутренних частях коры многих тропических и субтропических деревьев и кустарников, но преимущественно Hevea brasiliensis , высокого дерева из мягкой древесины, происходящего из в Бразилии.Натуральный каучук был впервые научно описан Шарлем-Мари де ла Кондамин и Франсуа Френо из Франции после экспедиции в Южную Америку в 1735 году. Английский химик Джозеф Пристли дал ему название каучук в 1770 году, когда обнаружил, что его можно использовать для протирания карандашей. Метки. Его крупный коммерческий успех пришел только после того, как Чарльз Гудиер в 1839 году изобрел процесс вулканизации.

Натуральный каучук по-прежнему занимает важное место на рынке; его устойчивость к накоплению тепла делает его ценным для шин, используемых на гоночных автомобилях, грузовиках, автобусах и самолетах.Тем не менее, он составляет менее половины производимого в промышленных масштабах каучука; остальное – это каучук, произведенный синтетическим путем с помощью химических процессов, которые были частично известны в 19 веке, но не применялись в коммерческих целях до второй половины 20 века, после Второй мировой войны. Среди наиболее важных синтетических каучуков – бутадиеновый каучук, стирол-бутадиеновый каучук, неопрен, полисульфидные каучуки (тиоколы), бутилкаучук и силиконы. Синтетические каучуки, как и натуральные каучуки, могут быть упрочнены путем вулканизации, а также улучшены и модифицированы для специальных целей путем армирования другими материалами.

Основные свойства полимеров, используемых для производства основных товарных каучуков, приведены в таблице.

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

Свойства и применение коммерчески важных эластомеров

тип полимера	температура стеклования (° C)	температура плавления (° C)	термостойкость*	маслостойкость *	сопротивление изгибу *	типичные продукты и приложения
* E = отлично, G = хорошо, F = удовлетворительно, P = плохо.
полиизопрен (натуральный каучук, изопреновый каучук)	−70	25	п	п	E	шины, пружины, обувь, клеи
сополимер стирола и бутадиена (бутадиен-стирольный каучук)	−60		п	п	грамм	протекторы шин, клеи, ремни
полибутадиен (бутадиеновый каучук)	−100	5	п	п	F	протекторы шин, башмаки, конвейерные ленты
сополимер акрилонитрила и бутадиена (нитрильный каучук)	От -50 до -25		грамм	грамм	F	прокладки топливных шлангов, ролики
сополимер изобутилена и изопрена (бутилкаучук)	−70	−5	F	п	F	накладки на шины, оконные планки
этилен-пропиленовый мономер (EPM), этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM)	−55		F	п	F	гибкие уплотнения, электроизоляция
полихлоропрен (неопрен)	−50	25	грамм	грамм	грамм	шланги, ремни, пружины, прокладки
полисульфид (тиокол)	−50		F	E	F	уплотнения, прокладки, ракетное топливо
полидиметилсилоксан (силикон)	−125	−50	грамм	F	F	уплотнения, прокладки, хирургические имплантаты
фторэластомер	−10		E	E	F	Уплотнительные кольца, уплотнения, прокладки
полиакрилатный эластомер	От -15 до -40		грамм	грамм	F	шланги, ремни, уплотнители, ткани с покрытием
полиэтилен (хлорированный, хлорсульфированный)	−70		грамм	грамм	F	Уплотнительные кольца, уплотнения, прокладки
блок-сополимер стирол-изопрен-стирол (SIS), стирол-бутадиен-стирол (SBS)	−60		п	п	F	автомобильные детали, обувь, клеи
Смесь EPDM-полипропилен	−50		F	п	F	обувь, гибкие чехлы

Каучуковое дерево

В коммерческих целях натуральный каучук получают почти исключительно из Hevea brasiliensis, дерева, произрастающего в Южной Америке, где оно растет в диком виде до высоты 34 метров (120 футов).Однако, выращенное на плантациях, дерево вырастает только до 24 метров (80 футов), потому что углерод, необходимый для роста, также является важным компонентом каучука. Поскольку только атмосферный углекислый газ может поставлять углерод растениям, этот элемент должен быть нормирован между двумя потребностями, когда дерево находится в активном производстве. Кроме того, если листва ограничена верхушкой дерева (для облегчения постукивания), потребление углекислого газа меньше, чем у дикого дерева. Другие деревья, кустарники и травянистые растения производят каучук, но, поскольку ни один из них не сравнится по эффективности с Hevea brasiliensis, отраслевых ботаников сосредоточили свои усилия исключительно на этом виде.

каучуковые деревья

Латекс снимается с деревьев на каучуковой плантации недалеко от Куала-Лумпура, Малайзия.

P. Morris / Ardea London

При возделывании Hevea, соблюдаются естественные контуры земли, а деревья защищены от ветра. Покровные культуры, посаженные рядом с каучуковыми деревьями, удерживают дождевую воду на наклонной поверхности и помогают удобрять почву, фиксируя атмосферный азот. Также используются стандартные методы садоводства, такие как выращивание в питомниках морозостойких подвоев и прививка на них, ручное опыление и вегетативное размножение (клонирование) для получения генетически однородного продукта.

Hevea растет только в четко обозначенных зонах тропиков и субтропиков, где никогда не бывает заморозков. Сильные годовые осадки составляют около 2500 мм (100 дюймов), с упором на влажную весну. Вследствие этих требований площади выращивания ограничены. Юго-Восточная Азия особенно хорошо расположена для выращивания каучука; то же самое можно сказать о некоторых частях Южной Азии и Западной Африки. Выращивание Hevea в Бразилии, его естественной среде обитания, было практически уничтожено фитофторозом в начале 20 века.

резина | Тропические растения, нефть и природный газ

Каучук , эластичное вещество, полученное из выделений некоторых тропических растений (натуральный каучук) или полученное из нефти и природного газа (синтетический каучук). Благодаря своей эластичности, упругости и прочности резина является основным компонентом шин, используемых в автомобильных транспортных средствах, самолетах и ​​велосипедах. Более половины всей производимой резины идет на автомобильные шины; остальное идет на механические детали, такие как крепления, прокладки, ремни и шланги, а также на потребительские товары, такие как обувь, одежда, мебель и игрушки.

Основными химическими составляющими резины являются эластомеры или «эластичные полимеры», большие цепочечные молекулы, которые можно растягивать на большую длину и при этом восстанавливать свою первоначальную форму. Первым распространенным эластомером был полиизопрен, из которого делают натуральный каучук. Натуральный каучук, образованный в живом организме, состоит из твердых частиц, взвешенных в молочной жидкости, называемой латексом, который циркулирует во внутренних частях коры многих тропических и субтропических деревьев и кустарников, но преимущественно Hevea brasiliensis , высокого дерева из мягкой древесины, происходящего из в Бразилии.Натуральный каучук был впервые научно описан Шарлем-Мари де ла Кондамин и Франсуа Френо из Франции после экспедиции в Южную Америку в 1735 году. Английский химик Джозеф Пристли дал ему название каучук в 1770 году, когда обнаружил, что его можно использовать для протирания карандашей. Метки. Его крупный коммерческий успех пришел только после того, как Чарльз Гудиер в 1839 году изобрел процесс вулканизации.

Натуральный каучук по-прежнему занимает важное место на рынке; его устойчивость к накоплению тепла делает его ценным для шин, используемых на гоночных автомобилях, грузовиках, автобусах и самолетах.Тем не менее, он составляет менее половины производимого в промышленных масштабах каучука; остальное – это каучук, произведенный синтетическим путем с помощью химических процессов, которые были частично известны в 19 веке, но не применялись в коммерческих целях до второй половины 20 века, после Второй мировой войны. Среди наиболее важных синтетических каучуков – бутадиеновый каучук, стирол-бутадиеновый каучук, неопрен, полисульфидные каучуки (тиоколы), бутилкаучук и силиконы. Синтетические каучуки, как и натуральные каучуки, могут быть упрочнены путем вулканизации, а также улучшены и модифицированы для специальных целей путем армирования другими материалами.

Основные свойства полимеров, используемых для производства основных товарных каучуков, приведены в таблице.

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

Свойства и применение коммерчески важных эластомеров

тип полимера	температура стеклования (° C)	температура плавления (° C)	термостойкость*	маслостойкость *	сопротивление изгибу *	типичные продукты и приложения
* E = отлично, G = хорошо, F = удовлетворительно, P = плохо.
полиизопрен (натуральный каучук, изопреновый каучук)	−70	25	п	п	E	шины, пружины, обувь, клеи
сополимер стирола и бутадиена (бутадиен-стирольный каучук)	−60		п	п	грамм	протекторы шин, клеи, ремни
полибутадиен (бутадиеновый каучук)	−100	5	п	п	F	протекторы шин, башмаки, конвейерные ленты
сополимер акрилонитрила и бутадиена (нитрильный каучук)	От -50 до -25		грамм	грамм	F	прокладки топливных шлангов, ролики
сополимер изобутилена и изопрена (бутилкаучук)	−70	−5	F	п	F	накладки на шины, оконные планки
этилен-пропиленовый мономер (EPM), этилен-пропилен-диеновый мономер (EPDM)	−55		F	п	F	гибкие уплотнения, электроизоляция
полихлоропрен (неопрен)	−50	25	грамм	грамм	грамм	шланги, ремни, пружины, прокладки
полисульфид (тиокол)	−50		F	E	F	уплотнения, прокладки, ракетное топливо
полидиметилсилоксан (силикон)	−125	−50	грамм	F	F	уплотнения, прокладки, хирургические имплантаты
фторэластомер	−10		E	E	F	Уплотнительные кольца, уплотнения, прокладки
полиакрилатный эластомер	От -15 до -40		грамм	грамм	F	шланги, ремни, уплотнители, ткани с покрытием
полиэтилен (хлорированный, хлорсульфированный)	−70		грамм	грамм	F	Уплотнительные кольца, уплотнения, прокладки
блок-сополимер стирол-изопрен-стирол (SIS), стирол-бутадиен-стирол (SBS)	−60		п	п	F	автомобильные детали, обувь, клеи
Смесь EPDM-полипропилен	−50		F	п	F	обувь, гибкие чехлы

Каучуковое дерево

В коммерческих целях натуральный каучук получают почти исключительно из Hevea brasiliensis, дерева, произрастающего в Южной Америке, где оно растет в диком виде до высоты 34 метров (120 футов).Однако, выращенное на плантациях, дерево вырастает только до 24 метров (80 футов), потому что углерод, необходимый для роста, также является важным компонентом каучука. Поскольку только атмосферный углекислый газ может поставлять углерод растениям, этот элемент должен быть нормирован между двумя потребностями, когда дерево находится в активном производстве. Кроме того, если листва ограничена верхушкой дерева (для облегчения постукивания), потребление углекислого газа меньше, чем у дикого дерева. Другие деревья, кустарники и травянистые растения производят каучук, но, поскольку ни один из них не сравнится по эффективности с Hevea brasiliensis, отраслевых ботаников сосредоточили свои усилия исключительно на этом виде.

каучуковые деревья

Латекс снимается с деревьев на каучуковой плантации недалеко от Куала-Лумпура, Малайзия.

P. Morris / Ardea London

При возделывании Hevea, соблюдаются естественные контуры земли, а деревья защищены от ветра. Покровные культуры, посаженные рядом с каучуковыми деревьями, удерживают дождевую воду на наклонной поверхности и помогают удобрять почву, фиксируя атмосферный азот. Также используются стандартные методы садоводства, такие как выращивание в питомниках морозостойких подвоев и прививка на них, ручное опыление и вегетативное размножение (клонирование) для получения генетически однородного продукта.

Hevea растет только в четко обозначенных зонах тропиков и субтропиков, где никогда не бывает заморозков. Сильные годовые осадки составляют около 2500 мм (100 дюймов), с упором на влажную весну. Вследствие этих требований площади выращивания ограничены. Юго-Восточная Азия особенно хорошо расположена для выращивания каучука; то же самое можно сказать о некоторых частях Южной Азии и Западной Африки. Выращивание Hevea в Бразилии, его естественной среде обитания, было практически уничтожено фитофторозом в начале 20 века.

Истоки синтетического каучука до Второй мировой войны

Главная | Блог | Истоки синтетического каучука до Второй мировой войны

Опубликовано admin Январь 22, 2015

Истоки синтетического каучука начались еще в 1879 году, когда один из видов синтетического каучука был создан французом Густавом Бушардо. Он создал полимер изопрена в своей лаборатории. Поскольку автомобильные шины увеличили спрос на резину, в 1909 году группа немецких ученых во главе с Фрицем Хофманном также создала первый настоящий синтетический каучук, который представлял собой полимеризованный метилизопрен.В 1910 году Сергей Васильевич Лебедев работал с полимером каучука, синтезированным из бутадиена. Этот русский создал синтетический каучук, который стал основой первого крупномасштабного промышленного производства перед Первой мировой войной.

В 20-е годы цены на каучук выросли в результате политических проблем во всем мире. Из-за колебаний цен стоимость натурального каучука привела к принятию Закона Стивенсона в 1921 году. По сути, этот Закон создал картель, который регулировал производство и поддерживал цены на каучук.Первая мировая война привела к нехватке резины, и это заставило мир искать альтернативные формы синтетического каучука. Позже, в 1925 году, натуральный каучук подорожал до такой степени, что предприятия изучали методы создания нового синтетического каучука, конкурирующего с натуральным каучуком.

В 1931 году два ученых Герман Штаудингер (Германия) и Уоллес Карозерс (США) изобрели новый синтетический каучук под названием неопрен, продукт компании DuPont, под руководством Э. К. Болтона.Обладая высокой устойчивостью к воздействию тепла и химикатов, таких как масло и бензин, неопрен нашел множество применений в автомобильном и промышленном оборудовании. Позже, в 1935 году, немецкие ученые изобрели серию синтетического каучука, получившего название Buna Rubbers, который является уникальным, поскольку в нем используются сополимеры. Это полимеры, состоящие из двух мономеров в чередующейся последовательности.

Находясь на грани Второй мировой войны, поставки натурального каучука были прекращены из-за японских войск в южной части Тихого океана, мир нуждался в новых поставках синтетических каучуков.

Компания Stern Rubber использует множество различных синтетических каучуков для формования и экструзии резины. Мы используем синтетический каучук из SBR (стирол-бутадиен), неопрена, EPDM (этилен-пропилен-диеновый мономер), силикона, бутила, полиуретана, нитрила, эпихлоргидрина и фторэластомера. Компания Stern Rubber подбирает формулу вашей резины в соответствии с вашими потребностями и измельчает ее на наших собственных фрезерных станках. В Stern Rubber Company знания каучука – это то, что мы предлагаем, и у нас есть решения для удовлетворения ваших потребностей.

31,5 Натуральные и синтетические каучуки

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Натуральный каучук
2. Синтетический каучук
3. Полимеризация 1,3-бутадиена
4. Синтетический каучук
   1. Натуральный каучук
5. Наружные ссылки
6. Ссылки
8. Ответы на
Резина пример полимера эластомерного типа, где полимер имеет способность возвращаться к своей исходной форме после растяжения или деформации.В состоянии покоя каучуковый полимер наматывается. Эластичные свойства проистекают из его способности растягивать цепи, но когда напряжение снимается, цепи возвращаются в исходное положение. Большинство молекул каучукового полимера содержат, по крайней мере, некоторые звенья, полученные из сопряженных диеновых мономеров (см. Полимеризация сопряженных диенов). Такие сопряженные диеновые мономеры имеют конструктивную основу из по меньшей мере четырех атомов углерода с реактивным ядром с двойной одинарной и двойной связью (C = C-C = C).Большинство, если не практически все такие диены подвергаются 1,4-присоединению к полимерной цепи, где 1 и 4 относятся к 1-му и 4-му атомам углерода звена основной цепи, которые становятся одинарными связями с остальной частью полимерной цепи. Двойные связи диена превращаются в одинарные связи, а одинарная связь между ними превращается в двойную связь Z- или E-конфигурации, в зависимости от условий полимеризации. Таким образом, основа устройства становится такой (-C-C = C-C-). Резина приобретает эластичность, когда образованная двойная связь принимает Z-конфигурацию.Для 1,3-бутадиена Z эквивалентно цис , а E эквивалентно конфигурации транс .

Натуральный каучук

Натуральный каучук – это добавочный полимер, который получают в виде молочно-белой жидкости, известной как латекс, из тропического каучукового дерева. Натуральный каучук получают из мономера изопрена (2-метил-1,3-бутадиен), который, как упоминалось выше, представляет собой сопряженный диеновый углеводород. В натуральном каучуке большинство двойных волокон, образующихся в полимерной цепи, имеют Z-конфигурацию, что обеспечивает эластомерные качества натурального каучука.

Чарльз Гудиер случайно обнаружил, что при смешивании серы и каучука свойства каучука улучшаются, становятся более жесткими, устойчивыми к теплу и холоду и повышаются эластичность. Позже этот процесс был назван вулканизацией в честь римского бога огня. Вулканизация заставляет более короткие цепи сшиваться через серу с более длинными цепями. Разработка вулканизированной резины для автомобильных шин в значительной степени помогла этой отрасли.

Синтетический каучук

Важные сопряженные диены, используемые в синтетических каучуках, включают изопрен (2-метил-1,3-бутадиен), 1,3-бутадиен и хлоропрен (2-хлор-1,3-бутадиен).Полимеризованный 1,3-бутадиен чаще всего называют просто полибутадиеном. Полимеризованный хлоропрен был разработан DuPont и получил торговое название Neoprene .

В ряде случаев мономеры, не являющиеся диенами, также используются для определенных типов синтетического каучука, часто сополимеризованного с диенами. Одними из наиболее коммерчески важных аддитивных полимеров являются сополимеры. Это полимеры, полученные путем полимеризации смеси двух или более мономеров. Примером может служить стирол-бутадиеновый каучук (SBR), который представляет собой сополимер 1,3-бутадиена и стирола, смешанный в соотношении 3: 1 соответственно.

Каучук SBR был разработан во время Второй мировой войны, когда прекратились поставки натурального каучука. SBR более устойчив к истиранию и окислению, чем натуральный каучук, и его также можно вулканизировать. Более 40% производимого синтетического каучука составляет SBR, который используется в производстве шин. Небольшое количество используется для жевательной резинки в невулканизированной форме.

Нитрильный каучук сополимеризуется из бутадиена и акрилонитрила (H ₂ C = CH-CN). Бутилкаучук сополимеризуется из изобутилена [который представляет собой метилпропен H ₂ C = C (CH ₃ ) ₂ ] и небольшого процентного содержания изопрена. Силиконовый каучук и другие соединения, химически называемые полисилоксанами , не происходят из сопряженных диенов, а имеют повторяющиеся звенья, такие как -O-SiR ₂ – где R представляет собой некоторую органическую радикальную группу, такую ​​как метил. О силиконовых полимерах есть отдельная страница.

Конъюгированные диены (алкены с двумя двойными связями и одинарной связью между ними) могут быть полимеризованы с образованием важных соединений, таких как каучук. Это происходит в различных формах как в природе, так и в лаборатории.Взаимодействие между двойными связями в нескольких цепях приводит к поперечным связям, которые создают эластичность внутри соединения.

Полимеризация 1,3-бутадиена

Для синтеза резиновых смесей 1,3-бутадиен должен быть полимеризован. Ниже приведена простая иллюстрация того, как это соединение образует цепочку. Полимеризация 1,4 гораздо более полезна для реакций полимеризации.

Выше зеленые структуры представляют основные звенья синтезируемых полимеров, а красный цвет представляет связи между этими звеньями, которые образуют эти полимеры.Будет ли образован продукт 1,3 или 1,4, зависит от того, контролируется ли реакция термически или кинетически.

Синтетический каучук

Самым важным синтетическим каучуком является неопрен, который получают путем полимеризации 2-хлор-1,3-бутадиена.

На этом рисунке пунктирные линии представляют собой повторение одних и тех же основных единиц, поэтому как продукты, так и реагенты являются полимерами. Реакция протекает по механизму, аналогичному механизму Фриделя-Крафтса.Сшивка между атомом хлора одной цепи и двойной связью другой способствует общей эластичности неопрена. Это поперечное сшивание происходит, когда цепи лежат рядом друг с другом под случайными углами, и притяжение между двойными связями предотвращает их скольжение вперед и назад.

Натуральный каучук

Синтез каучука в природе в чем-то похож на искусственный синтез каучука, за исключением того, что он происходит на заводе. Вместо 2-хлор-1,3-бутадиена, используемого при синтезе неопрена, натуральный каучук синтезируется из 2-метил-1,3-бутадиена.Как электрофил, растение синтезирует пирофосфат 3-метил-3-бутенилпирофосфат из фосфорной кислоты и 3-метил-3-бутен-1-ола. Этот пирофосфат затем катализирует реакцию, которая приводит к образованию натурального каучука.

3-метил-3-бутенилпирофосфат (OPP) затем используется в полимеризации натурального каучука, поскольку он оттягивает электроны от 2-метил-1,3-бутадиена (см. Раздел вопросов для этого процесса.)

Ссылки

1. Воллхардт, Питер и Нил Э.Шор. Органическая химия: структура и функции . Нью-Йорк: W. H. Freeman & Company, 2007.
2. Buehr, Walter. Каучук: натуральный и синтетический . Morrow, 1964.

Задача

Изобразите механизм естественного синтеза каучука из 3-метил-3-бутенилпирофосфата и 2-метил-1,3-бутадиена. Покажите стрелками движение электронов.

Ответ

Соавторы

• Чарльз Офардт, почетный профессор, Элмхерстский колледж; Виртуальный Chembook
• Пользователь: H Padleckas

Натуральный каучук и синтетический каучук

В чем разница между натуральным каучуком и синтетическим каучуком? Натуральный каучук производится естественным образом из бразильского растения Hevea brasiliensis. Синтетический каучук производится искусственным путем из различных полимеров, которые придают каучуку его свойства. Чаще всего синтетический каучук называют синтетическим полиизопреном (сокращенно IR), созданным как синтетическая альтернатива натуральному каучуку. Таким образом, натуральный каучук и синтетический полиизопрен имеют много общего по физическим свойствам.

Натуральный каучук и синтетический каучук

Как натуральный каучук, так и синтетический каучук (IR) обладают высоким сопротивлением разрыву, хорошей гибкостью при низких температурах и высокой прочностью на разрыв.Преимущество натурального каучука перед синтетическим каучуком состоит в том, что натуральный каучук имеет более высокую прочность на разрыв, более высокое сопротивление разрыву и слабый запах по сравнению с IR. Помимо IR, другие синтетические каучуки обладают особыми свойствами. Они могут включать химическую стойкость, сопротивление жидкости, сопротивление озону, электрическое сопротивление и многое другое. Кроме того, синтетические каучуки могут иметь отличную термостойкость, более низкую термостойкость и улучшения теплового старения. Еще одно соображение при выборе между натуральным каучуком и синтетическим каучуком заключается в том, что натуральный каучук содержит натуральные белки, которые могут вызывать аллергические реакции при длительном контакте с кожей человека.Несмотря на эти различия между натуральным каучуком и синтетическим каучуком, как натуральный, так и синтетический каучук пользуются большим спросом у производителей из-за их низкой стоимости и удовлетворительных характеристик для большинства применений. По данным Statista, в 2017 году во всем мире было потреблено 15 189 тысяч метрических тонн синтетического каучука и 13 225 тысяч метрических тонн натурального каучука. Действительно, хотя синтетические каучуки могут обеспечить множество улучшений свойств, которых нет в натуральном каучуке, натуральный каучук по-прежнему ценится за его высокая производительность и низкая стоимость.

О компании Coi Rubber Products

Coi Rubber Products, Inc. является специализированным производителем формованных резиновых и пластиковых компонентов.