Каучуки і волокна

Каучуки мають велике значення для людства. Найхарактерніша їхня властивість – еластичність, тобто здатність після примусової деформації і зняття навантаження відновлювати свою форму. При нагріванні або охолодженні еластичність втрачається^ Каучуки також відзначаються високою міцністю, зносо- та морозостійкістю.

Більшість каучуків – це полімери дієнових вуглеводнів та їхніх похідних. Вони є сировиною для виробництва гуми.

Природний (натуральний) каучук міститься в соку деяких рослин (гевеї, фікуса, кульбаби), який нагадує молоко і є емульсією каучуку у воді. Це полімер 2-метил-1,3-бутадієну, або ізопрену:

СН₃ = СН

׀ ׀

-Н₂С СН₂- _n

Сполука розчиняється в бензині, бензені, деяких інших органічних розчинниках. Маючи подвійні зв'язки, полімер здатний вступати в реакції приєднання.

Природний каучук у наш час не втратив свого практичного, значення; нині його добувають у великих кількостях.

Синтетичні каучуки не лише виявилися замінниками натурального, а й набули ширшого застосування. Їх поділяють на каучуки загального і спеціального призначення. Залежно від мономера (мономерів) розрізняють бутадієновий, бутадієн-стирольний, ізопреновий (аналог природного), хлоропреновий та ін.

Уперше синтетичні каучуки почали виробляти в Радянському Союзі в 1932 р. за технологією, розробленою академіком С. В. Лебєдєвим. Каучуки синтезують за реакціями полімеризації, більшість яких відбувається за участю каталізаторів. Відповідні схеми реакцій наведено в § 36.

Найбільше виробляють бутадієн-стирольний каучук. Це – співполімер бутадієну та стирену. Його формулу прийнято записувати так:

[-ch-ch₂-]_n-[-ch₂-ch=ch-ch₂-]

За фізичними властивостями бутадієн-стирольний каучук схожий на натуральний.

Каучуки є сировиною для виробництва гуми. Основу цієї технології становить процес вулканізації – нагрівання каучуку із сіркою. Спочатку каучук змішують з наповнювачами (глиною, сажею, крейдою, кремнеземом), барвниками, речовинами, які подовжують строк еластичності гуми. Потім до суміші добавляють сірку. В результаті взаємодії каучуку із сіркою відбувається зшивання карбонових ланцюгів за допомогою сульфідних «містків» S–S з утворенням просторової структури. При цьому частина подвійних зв'язків зберігається. Якщо взяти надлишок сірки, то всі подвійні зв'язки будуть «витрачені» на зшивання й утвориться твердий термореактивний матеріал – ебоніт. Його використовують для виготовлення електротехнічних деталей, хімічної апаратури.

Серед інших сфер застосування каучуків – виробництво на їхній основі клеїв, деяких пластмас, штучної шкіри, взуття, плитки для підлоги, електроізоляційних оболонок тощо.

Волокна – це довгі гнучкі нитки, які виробляють з природних або синтетичних полімерів і використовують для виготовлення пряжі, текстильних виробів тощо.

Розрізняють природні, або натуральні, і хімічні волокна.

Дата добавления: 2014-01-04