Каучук природный и синтетический. Резина.

 

Каучуками - называют высокомолекулярные материалы, проявляющие при нормальных условиях высокоэластичные и отчасти пластические свойства.

Каучук имеет огромное нороднохозяйственное значение.

Различают 2 вида каучуков: натуральный и синтетические.

Натуральный каучук – упругая масса, получаемая из млечного сока каучуконосных растений (гевеи). По химическому строению натуральный каучук является полимером изопрена (С₅Н₈)_n, имеет цис-строение:

…– CH₂ CH₂ - CH₂ CH₂ –…

\ / \ /

nCH₂ = С – CH = CH₂C =СC = С

| / \ / \

CH₃ CH₃ HCH₃ Н

 

n - 2000÷500, молекулярная масса 300 000 ÷ 350 000.

1 2 3 4

Натуральный каучук имеет стереорегулярное строение: звенья изопрена в молекуле каучука всегда соединены однотипно за счет 1-го и 4-го атомов углерода.

 

1 2 3 4

…CH₂ – С = CH – CH₂- CH₂ – С = CH – CH₂ - …

| |

CH₃ CH₃

 

Натуральный каучук высокой реакционной способностью, легко взаимодействует с серой, окисляется, хорошо растворяется в бензоле, бензине; обладает высокой прочностью при растяжении, морозостойкостью, хорошей эластичностью и износостойкость. Но он не достаточно пластичен и в случае длительного хранения при температуре 10⁰С и ниже кристаллизуется, вязкость его повышается.

Применяется для изготовления технических изделий, резиновых изделий, резинового клея, эбонита.

Синтетические каучуки

Бутадиеновый (дивинильный).

Вспоминаем получение. В 1932 на основе работ академика С.В. Лебедева в нашей стране осуществили промышленное производство (катализатор – Na металлический).

nCH₂= СH – CH = CH₂ → ….- CH₂ – СH = CH – CH₂ - CH₂ – CH = CH - …

Строение бутадиенового каучука, получаемого этим методом, было нерегулярное, так как присоединение звеньев происходило не только в положении 1-4 и в положении 1-2.

1 2 3 4

1 2 3 4

….- CH₂ – СH = CH – CH₂ - CH₂ – CH = CH– CH₂ - …

 

1 2 1 2

…CH₂ – CH – CH₂- CH –…

| |

CHCH

|

CH₂ CH₂

Синтетический каучук бутадиеновый благодаря наличию двойных связей в боковой цепи присоединяет серу быстрее, чем натуральный каучук, а потому вулканизация протекает быстрее.

Применяется для изготовления прокладок к машинам и аппаратам в пищевой промышленности и медицине. В смеси с другими каучуками в производстве шин.

Изопреновый каучук (СКИ-3) имеет то же строение, что и природный, обладает рядом преимуществ (хорошая водостойкость, высокие диэлектрические показатели).

Полихлоропреновый каучук (С₄Н₅Сl)n

nCH₂= С –CH = CH₂ ….- CH₂ – С = CH – CH₂ - CH₂ – С – CH = CH₂ -

| | |

ClClCl

Хлоропрен полихлоропрен

 

Молекулярная масса 150000 ÷ 300000

Хлор придает стойкость к действию химических реактивов, света, тепла. Практически не горит, обладает хорошей клеящей способностью, используется в производстве различных марок клея.

Бутадиенстирольный каучук (СКС) получают путем сополимеризации бутадиен 1,3 и стирола.

nCH₂= СH–CH = CH₂ + mCH₂=СH …CH₂=СH –CH–CH₂-CH₂–CH–

| |

C₆H₅ C₆H₅

Бутадиен стирол

Применяется в производстве легковых шин, обуви, а с небольшим содержанием стирола для малостойких изделий.

Резина – высокоэластичное, прочное соединение, но менее пластичное, чем каучук.

Состоит из полимерной основы (каучука) и различных добавок.

Вулканизация – переработка каучуков в резину. Вулканизирующим агентом чаще всего бывает сера. За счет этих агентов при вулканизации происходит «сшивание» макромолекул каучука поперечными связями и образуется пространственная вулканизация трехмерная сетка:

CH₃ - S CH₃

| | |

(- CH₂= СH – C – CH₂–)n + …-CH₂= СH – C– CH₂- …

|

S

|

S

|

…- CH₂= СH – C – CH₂- …

|

CH₃

Алкины. Ацетилен.Химические свойства ацетилена: горение, обесцвечивание бромной воды, присоединение хлороводорода и гидратация. Применение ацетилена на основе свойств. Межклассовая изомерия с алкадиенами