Cвой сайт на DataLife Engine, dle шаблоны, скачать dle, dle модули

Что такое натуральный каучук

Гарантийный талон на продукцию ООО ПКФ «КД ТП и НС»

Паспорт инструкция на секции СПНРТ и маты МНПО

Сравнение стоимостных характеристик системы "Теплый пол"

Порядок приемо сдаточных испытаний продукции

Паспорт-инструкция на секции СНКО, СНКД и маты МНКО, МНКД

Техническое описание кабеля и секций ПКФ КД Теплый Пол и Нагревательные Системы.

Области применения в различных отраслях промышленности.

Установка секций и матов в жилых/нежилых помещениях.

Области применения и выбор мощности электрического теплого пола

Установка систем обогрева в теплицах, футбольных/травяных, спортивных полях.

Отличия напольного отопления от радиаторного

Длительно допустимый ток для гибких кабелей и проводов с резиновой изоляцией

Таблица по выбору толщины теплоизоляции для системы обогрева трубопроводов

Электрический Теплый Пол. Расход Электроэнергии

Монтаж электрического теплого пола

Преимущества кабельной системы обогрева перед водяными системами.

Нагревательные кабели, секции и маты (описание и характеристики)

Синтетический каучук: история, классификация, примеры.

История появления телых полов.

Натуральный каучук. История открытия и применения.

Для строительных и электромонтажных организаций СКИДКА

Для дизайнеров и проектантов СКИДКА

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: 2CH3CH2OH 2H2O + CH2=CH-CH=CH2 + H2

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)

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.

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

Алкадиены

Алкадиены — непредельные (ненасыщенные) углеводороды, имеющие в молекуле две двойных связи С=С. Каждая такая связь содержит одну сигма-связь (σ-связь) и одну пи-связь (π-связь).

Алкадиены также называют диеновыми углеводородами. Первый член гомологического ряда — пропадиен — CH₂=C=CH₂. Общая формула их гомологического ряда — C_nH_2n-2.

Номенклатура и изомерия алкадиенов

Названия алкенов формируются путем добавления суффикса «диен» к названию алкана с соответствующим числом: пропадиен, бутадиен, пентадиен и т.д.

При составления названия алкадиена важно учесть, что главная цепь атомов углерода должна обязательно содержать двойные связи. Нумерация атомов углерода в ней начинается с того края, к которому ближе двойная связь. В конце названия указывают атомы углерода, у которых начинается двойная связь.

Атомы углерода, прилежащие к двойной связи находятся в sp 2 гибридизации.

Для алкадиенов характерна изомерия углеродного скелета, положения двойных связей, межклассовая изомерия с алкинами и пространственная геометрическая изомерия в виде существования цис- и транс-изомеров.

Также к синтетическим каучукам относится бутадиен-1,3 (дивинил).

Классификация по положению двойных связей

Кумулированные двойные связи

В случае, если две двойные связи прилежат к одному и тому же атому углерода.

Пример — пропадиен-1,2 (аллен) — CH₂=C=CH₂

В молекуле аллена крайние атомы углерода находятся в состоянии sp 2 -гибридизации, а центральный атом — sp-гибридизации.

В случае, если две двойные связи разделены одной одинарной связью. В результате такого взаиморасположения в молекулах возникает сопряжение: формируется единое π-электронное облако.

Помните, что сигма-связи (σ-связи) перекрываются вдоль линии плоскости, а пи-связи (π-связи) над и под линией плоскости (линией, соединяющей центры атомов).

В случае, если две двойные связи разделены двумя и более одинарными связями.

Получение алкадиенов

В результате реакции молекулы алкана, содержащей два атома галогена, со спиртовым (!) раствором щелочи получается алкадиен. В зависимости от положения галогенов возможны разные варианты.

Отщепление идет по правилу Зайцева: атом водорода отщепляется от соседнего, наименее гидрированного атома углерода.

Сергей Васильевич Лебедев в 1927 году разработал первый промышленный способ получения синтетического каучука из этилового спирта.

Каучук занимает важное место в промышленности благодаря своим свойствам: водонепроницаемости, эластичности и способности к электроизоляции. Путем вулканизации из каучука получают резину, используемую повсеместно.

В результате отщепления водорода от молекулы алкана образуются двойные связи. Дегидрирование происходит при повышенной температуре и в присутствии катализатора.

Химические свойства алкадиенов

Алкадиены — ненасыщенные углеводороды, легко вступающие в реакции присоединения. Реакции замещения для них не характерны. Наличие сопряженных двойных связей увеличивает реакционную способность молекулы и обуславливает необычный механизм некоторых реакций.

Водород присоединяется к атомам углерода, образующим двойную связь. Пи-связь (π-связь) рвется, остается единичная сигма-связь (σ-связь).

Реакция с бромной водой является качественной для непредельных соединений, содержащих двойные (и тройные) связи. В ходе такой реакции бромная вода обесцвечивается, что указывает на присоединение брома по кратным связям к органическому веществу.

В случае, если двойные связи находятся в сопряжении, выход продуктов во многом зависит от температуры. Например, в ходе галогенирования бутадиена-1,3 при -80°C преимущественно получается продукт 1,2-присоединения, а при +60°C — продукт 1,4-присоединения.

Алкадиены вступают в реакции гидрогалогенирования, протекающие по типу присоединения.

Гидрогалогенирование протекает по правилу Марковникова, в соответствии с которым атом водорода присоединяется к наиболее гидрированному, а атом галогена — к наименее гидрированному атому углерода.

При горении алкадиены, как и все органические соединения, сгорают с образованием углекислого газа и воды — полное окисление.

Полимеризация — цепная реакция синтеза полимеров, при котором молекула полимера образуется путем последовательного соединения молекул мономеров.

Индекс «n», степень полимеризации, обозначает число мономерных звеньев, которые входят в состав полимера.

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Что такое натуральный каучук

ХИМИЯ – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества,

величайшие завоевания разума будут сделаны

именно в этой области.(М. ГОРЬКИЙ)

Таблица
Менделеева

Универсальная таблица растворимости

Коллекция таблиц к урокам по химии

1. для Ученика

Понятие о диеновых УВ. Природный каучук

Урок посвящен теме «Алкадиены. Типы алкадиенов. Особенности свойств сопряженных алкадиенов». В ходе этого занятия вы сможете узнать о том, что представляют собой алкадиены и какие типы этого класса соединений существуют. Вы узнаете об особенностях свойств сопряженных алкадиенов, реакции галогенирования. Также в ходе урока вы получите представление о теме «Каучук и резина», которая входит в школьный курс химии за 10 класс. В ходе урока вы узнаете о том, что представляет собой резина и каучук, познакомитесь с самыми важными видами алкадиенов, которые являются важнейшими материалами для пром

I. Номенклатура и классификация алкадиенов

Алкадиены – алифатически (ациклические), непредельные (ненасыщенные) углеводороды, с двумя двойными связями в цепи.

Общая формула – C_nH _{2 n -2}

Но­мен­кла­ту­ра ди­е­нов

СН2 = СН – СН = СН2

бутадиен-1,3 (ди­ви­нил)

2-хлор­бу­тадиен-1,3 (хло­ро­прен) 2-ме­тил­бу­та­ди­ен-1,3 (изо­прен)

Классификация диенов

Ку­му­ли­ро­ван­ные диены – со­еди­не­ния, в мо­ле­ку­лах ко­то­рых две двой­ные связи рас­по­ло­же­ны у од­но­го и того же атома уг­ле­ро­да: СН2=С=СН–СН2–СН3 (пен­та­ди­ен-1,2)

Со­пря­жен­ные диены – со­еди­не­ния, в мо­ле­ку­лах ко­то­рых две двой­ные связи раз­де­ле­ны одной про­стой свя­зью: СН2=СН–СН=СН–СН3 (пен­та­ди­ен-1,3)

Изо­ли­ро­ван­ные диены – со­еди­не­ния, в мо­ле­ку­лах ко­то­рых две двой­ные связи раз­де­ле­ны более чем одной про­стой свя­зью. СН2=СН–СН2–СН=СН2 (пен­та­ди­ен-1,4)

II. Строение диенов

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

а) Схематическое изображение строения молекул бутадиена -1,3 б) вид модели сверху

Перекрывание электронных облаков между С₁–С₂ и С₃–С₄ больше, чем между С₂–С₃.

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

Запомните!

• sp 2 гибридизация
• Плоское-тригональное строение
• Связи σ и π (вращение относительно двойной С-С связи не возможно)
• Угол HCH = 120 °

• Длина связи (-С = С – С = С – С – С -)

III. Физические свойства

Бутадиен -1,3 – легко сжижающийся газ с неприятным запахом, t°пл.= -108,9°C, t°кип.= -4,5°C; растворяется в эфире, бензоле, не растворяется в воде.
2- Метилбутадиен -1,3 (изопрен) – летучая жидкость, t°пл.= -146°C, t°кип.= 34,1°C; растворяется в большинстве углеводородных растворителях, эфире, спирте, не растворяется в воде.

IV. Изомерия сопряженных диенов

1. Структурная изомерия

1. Изомерия положения сопряженных двойных связей

2. Изомерия углеродного скелета

3. Межклассовая изомерия с алкинами и циклоалкенами

Например, формуле С₄Н₆ соответствуют следующие соединения:

2. Пространственная изомерия

Диены, имеющие различные заместители при углеродных атомах у двойных связей, подобно алкенам, проявляют цис—транс-изомерию.

V. Получение диеновых углеводородов

1. В промышленности

1. Дегидрирование алканов:

бутан бутадиен-1,3 (дивинил)

2. Дегидрирование алкенов:

3. Дегидратация и дегидрирование этанола ( реакция Лебедева )

Каталитический способ получения бутадиена-1,3 из этанола был открыт в 1932 г. Сергеем Васильевичем Лебедевым. По способу Лебедева бутадиен-1,3 получается в результате одновременного дегидрирования и дегидратации этанола в присутствии катализаторов на основе ZnO и Al₂O₃:

Ре­ак­ция от­щеп­ле­ния

СН2Br-СН2-СН2-СН2Br + 2КОН → СН2=СН-СН=СН2 + 2KBr + 2H2O

(характерны реакции горения, присоединения, обесцвечивают водный раствор перманганата калия и бромную воду)

Реакции присоединения (+Г₂; +НГ; +Н₂; +НОН)

1. Галогенирование: (образуется смесь продуктов)

б) 1,4-присоединение (преимущественно)

в) Галогенирование достаточным количеством галогена:

2. Полимеризация

синтетический – бутадиеновый каучук

Элементная ячейка полибутадиена представляется следующим образом:

Как видно, образующийся полимер характеризуется транс- конфигурацией элементной ячейки полимера. Однако наиболее ценные в практическом отношении продукты получаются при стереорегулярной (иными словами, пространственно упорядоченной) полимеризации диеновых углеводородов по схеме 1,4- присоединения с образованием цис- конфигурации полимерной цепи. Например, цис- полибутадиен.

Диеновые углеводороды в основном применяются для синтеза каучуков:

Уг­ле­во­до­ро­ды, со­дер­жа­щие две и более двой­ные связи в мо­ле­ку­ле – тер­пе­ны – ши­ро­ко рас­про­стра­не­ны в рас­ти­тель­ных ор­га­низ­мах, часто об­ла­да­ют при­ят­ным за­па­хом. Смеси тер­пе­нов ис­поль­зу­ют в про­из­вод­стве духов и аро­ма­ти­че­ских от­ду­шек, а также в ме­ди­цине.

Жиз­нен­но важен для че­ло­ве­ка b-ка­ро­тин, ко­то­рый пре­вра­ща­ет­ся в ор­га­низ­ме в ви­та­мин А, он со­дер­жит­ся в крас­ных и жел­тых пло­дах. Крас­ный цвет b—ка­ро­ти­на обу­слов­лен длин­ной це­поч­кой со­пря­жен­ных двой­ных свя­зей.

Рис. Мор­ковь. Со­дер­жит тер­пен

VIII. Натуральный и синтетический каучуки

Мно­гие рас­те­ния со­дер­жат про­дук­ты ди-, три- и по­ли­ме­ри­за­ции со­пря­жен­ных ал­ка­ди­е­нов, пре­жде всего, изо­пре­на (2-ме­тил­бу­та­ди­е­на-1,3). При­род­ный по­ли­мер изо­пре­на – это на­ту­раль­ный ка­у­чук (НК). На рис. вы ви­ди­те сбор ка­у­чу­ка из млечного сока (латекса) каучуконосного дерева гевеи, растущего в тропических лесах Бразилии.

Рис. Сбор ка­у­чу­ка с рас­те­ния гевея

При нагревании без доступа воздуха каучук распадается с образованием диенового углеводорода – 2- метилбутадиена-1,3 или изопрена.

Каучук – это стереорегулярный полимер, в котором молекулы изопрена соединены друг с другом по схеме 1,4- присоединения с цис- конфигурацией полимерной цепи:

Стереорегулярное строение каучука

Молекулярная масса натурального каучука колеблется в пределах от 7 . 10 4 до 2,5 . 10 6 .

транс — Полимер изопрена также встречается в природе в виде гуттаперчи.

Натуральный каучук обладает уникальным комплексом свойств: высокой текучестью, устойчивостью к износу, клейкостью, водо- и газонепроницаемостью. Для придания каучуку необходимых физико-механических свойств: прочности, эластичности, стойкости к действию растворителей и агрессивных химических сред – каучук подвергают вулканизации нагреванием до 130-140°С с серой. В упрощенном виде процесс вулканизации каучука можно представить следующим образом:

Атомы серы присоединяются по месту разрыва некоторых двойных связей и линейные молекулы каучука «сшиваются» в более крупные трехмерные молекулы – получается резина , которая по прочности значительно превосходит невулканизированный каучук. Наполненные активной сажей каучуки в виде резин используют для изготовления автомобильных шин и других резиновых изделий. Строение резины.

В на­сто­я­щее время вы­пус­ка­ют­ся сотни сор­тов раз­лич­ных син­те­ти­че­ских ка­у­чу­ков.

В 1932 году С.В.Лебедев разработал способ синтеза синтетического каучука на основе бутадиена, получаемого из спирта. И лишь в пятидесятые годы отечественные ученые осуществили каталитическую стереополимеризацию диеновых углеводородов и получили стереорегулярный каучук, близкий по свойствам к натуральному каучуку. В настоящее время в промышленности выпускают каучук, в котором содержание звеньев изопрена, соединенных в положении 1,4, достигает 99%, тогда как в натуральном каучуке они составляют 98%. Кроме того, в промышленности получают синтетические каучуки на основе других мономеров – например, изобутилена, хлоропрена, и натуральный каучук утратил свое монопольное положение.
Для вулканизации каучука берётся немного серы 2 – 3 % от общей массы. Если добавить к каучуку более 30 % серы, то она присоединится по линии разрыва почти всех π – связей и образуется жёсткий материал – эбонит .

Разница между натуральным и синтетическим каучуком

Основное различие между натуральным каучуком и синтетическим каучуком заключается в том, что натуральный каучук — это натуральный полимер, полученный из дерева под названием Hevea brasiliensis, тогда как синтетический каучук — это искусственный полимер, который производится в других условиях.

Натуральный каучук против синтетического каучука

Натуральный каучук — это натуральный полимер; с другой стороны, синтетический каучук — это искусственный полимер. Натуральный полимер получен из уникального растения Hevea brasiliensis; С другой стороны, синтетический каучук — это полимер, который производится в лаборатории при определенных условиях. Натуральный каучук всегда содержится в растительных клетках; с другой стороны, синтетический каучук всегда изготавливается разными способами полимеризации и эмульсиями.

Натуральный каучук получают путем полимеризации мономера цис-1,4-изопрена; С другой стороны, синтетический каучук — это искусственный полимер, который можно получить путем полимеризации различных мономеров в разных каучуках. Качество и содержание натурального каучука меняется в зависимости от погоды, типа почвы, клона и географического положения; с другой стороны, синтетические каучуки могут быть различного качества и содержания с очень небольшим количеством примесей.

Поскольку натуральные каучуки являются натуральными, их свойства не могут измениться; С другой стороны, синтетические каучуки изготавливаются по назначению. Натуральные каучуки очень дороги; с другой стороны, синтетические каучуки дешевле. Натуральный каучук обладает большей термостойкостью; с другой стороны, синтетические каучуки более термостойкие. Натуральный каучук по качеству намного лучше синтетического. Натуральный каучук не так уж и специфичен по своим характеристикам по сравнению с синтетическим каучуком.

Сравнительная таблица

Что такое натуральный каучук?

Натуральный каучук — это натуральный каучук, который содержится только в растительных клетках Hevea brasiliensis. По своей природе он не очень специфичен для требуемых характеристик. Стоимость его также очень высока, поскольку он встречается в природе. Он невысокого качества, но и не имеет термостойкости. Поскольку он встречается в природе, а не в результате деятельности человека, его свойства и характеристики неизменны. Натуральный каучук образуется в результате полимеризации одного мономера цис-1,4-изопрена.

Его качество варьируется в зависимости от клона, типа почвы, погоды и географического района. У натурального каучука есть только разные разновидности латекса. Натуральный каучук обладает очень высокой прочностью на разрыв, а также имеет любую регулярность структуры. Натуральный каучук также имеет высокую скорость вулканизации. Натуральный каучук также имеет множество преимуществ и используется во многих промышленных приложениях.

Характеристики натурального каучука сильно отличаются от синтетического каучука, так как он обладает высокой стойкостью к истиранию, имеет отличные низкотемпературные свойства, имеет способность связываться с металлическими частями, имеет отличные динамические свойства, низкие гистерезисные потери, низкий уровень демпфирования, отличный динамические характеристики, простота обработки и низкое тепловыделение при нагреве. Натуральный каучук имеет множество применений, включая уплотнения, резиновые прокладки, виброизоляторы, амортизаторы, электрические компоненты, шланги и трубки, приводные муфты и т. Д. Натуральные каучуки также обладают хорошей упругостью и физической прочностью, а также низкой маслостойкостью.

Что такое синтетический каучук?

Синтетический каучук — это искусственный каучук, который не встречается в природе и изготавливается в лаборатории. Он всегда делается конкретным в зависимости от требуемых характеристик. Стоимость его не так велика, как его изготавливает человек. Его качество и состав высоки, а также обладают термостойкостью, поскольку он искусственный, поэтому его можно производить с необходимыми переменными свойствами и характеристиками. Синтетический каучук получают путем полимеризации различных мономеров каждого типа.

Он имеет высокое качество в соответствии с потребностями с очень небольшим количеством примесей. Он может быть изготовлен из разных сортов латекса. Синтетические каучуки обычно являются побочным продуктом нефтедобычи. Синтетические каучуки обладают стойкостью к химическим веществам, температурам, погодным условиям и растворителям. Некоторые из них также обладают маслостойкостью и устойчивостью к озону, кислороду, кислороду, определенным химическим веществам и широкому диапазону температур. Каждый синтетический каучук имеет свои специфические и уникальные свойства.

Синтетические каучуки обычно включают 20 различных классов, которые обладают уникальными свойствами и характеристиками. Синтетические каучуки также не обладают полезной газопроницаемостью.

Ключевые отличия

1. Натуральный каучук получен из природы; с другой стороны, синтетический каучук является искусственным и искусственным.
2. Натуральный каучук всегда получали из растения Hevea brasiliensis; с другой стороны, синтетический каучук всегда создается людьми и готовится в лабораториях.
3. Стоимость натурального каучука очень высока; С другой стороны, стоимость синтетических каучуков не очень высока.
4. Натуральные каучуки не обладают термостойкостью; С другой стороны, синтетический каучук можно сделать устойчивым к температуре.
5. Натуральный каучук просто встречается в природе и не имеет каких-либо специфических характеристик в отношении его требуемых характеристик; с другой стороны, синтетические каучуки всегда изготавливаются с учетом их требуемых характеристик.
6. Качество натурального каучука зависит от клона, географического района, типа почвы, погоды и т. Д .; с другой стороны, синтетический каучук всегда производится в соответствии с потребностями высокого качества с очень низким содержанием примесей.
7. Натуральный каучук производится путем полимеризации мономера цис-1,4-изопрена, но для сравнения синтетический каучук представляет собой переменную, которая состоит из разных мономеров каждого типа.
8. Натуральный каучук натуральный, поэтому его свойства нельзя изменить; с другой стороны, синтетический каучук является искусственным, поэтому его можно производить в соответствии с желаемыми свойствами и характеристиками.
9. Натуральный каучук всегда образуется в растительных клетках с переменным латексом; С другой стороны, синтетический каучук всегда производится в процессе полимеризации.

Заключение

Из приведенного выше обсуждения делается вывод, что натуральный каучук получают из растений; с другой стороны, синтетический каучук — это искусственный каучук, который производится в лабораториях при определенных условиях.

Каучук

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.