Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск
Вхід в абонемент


Интернет реклама УБС






Тема: Каучуки и их применение

План.

Натуральный каучук.

Синтетические каучуки.

ПОЛИМЕРЫ УГЛЕВОДОРОДОВ С ДВУМЯ двойной связи

К этой группе полимеров относятся преимущественно различные виды говорю-Чуков (изопреновый, бутадиенового, хлоропреновый и др.)., что к-бывают на основе полимеризации бутадиена (дивинила) и его производных.

1. Натуральный каучук. Натуральный или природный каучук, - продукт растительного происхождения. Известный в Европе с конца XV в. В 1496 г. участники экспедиции Христофора Колумба рассказывали об удивительных свойствах темно-коричневых шариков - мячей, которые они видели на острове Гаити. Эти упругие эластичные мячи индейцы изготовляли из сока дерева гевеи. Однако этим сообщ-нием в то время никто не заинтересовался.

Только в 1735 г. экспедиция французских ученых обнаружила в Пе-ру удивительные дерева гевеи, достигавшие 40 м высоты и до 2 м в ди-аметри. На некоторых деревьях были сделаны надрезы, из которых вытекал густой, белый, подобный молока, сок. Индейцы называли его каа о чу, что означает «слезы дерева». Этот сок они собирали в чашки, сделанные из скорлупы орехов. На воздухе сок гуще, а от нагревания на огне приобретал механической прочности и эластичности. Индейцы делали из сока гевеи необычную обувь: обмазывали соком деревянные формы и затем окуривали их дымом. При этом образовался плотный слой, который не пропускал влаги. Так они делали мячи, бутылки и другие изделия домашнего обихода. Участники экспедиции собрали коллекцию изделий, а также описали добычу и переработку молочного сока (латекса) с каучуконосных деревьев. Они привезли также коллекцию образцов смолы каа о чу. Однако материал, привезенный в Европу из Америки, не сразу зна-шел применения. Долгое время не удавалось использовать такую ценное свойство каучука, как водонепроницаемость.

В XVIII в. кусочками каучука чаще стирали напи-сане на бумаге. В 1819 шотландский инженер Чарльз Макин-тош предложил растворять каучук в масле, которое добывали в нас-лидок перегонки каменноугольной смолы. Он основал первую фабрику по производству водонепроницаемой одежды. Однако эта одежда был чувствителен к изменению температуры - с повышением ее изделия становились липкими и имели неприятный запах, а со снижением става-ли жесткими и ломались на сгибах.

Начались поиски веществ, предотвращающие этим нежелательным свойствам. Каучук смешивали с различными химическими соединениями, но безуспешно. Только в 1839 г. Ч. Гудьир во время проведения в-следов случайно уронил пластинку каучука, на которой была сера, на раскаленную плиту и обнаружил, что из липкой массы каучук превратил-ся в упругую эластичную вещество, которое не боится тепла и холода. Так решен вопрос о преобразовании каучука в эластичности ну и устойчивую резину. Способ обработки каучука серой назвали вулкане-цией. После открытия вулканизации каучук начал все шире вы-користовуватися в различных отраслях промышленности, в частности, в электронном тротехници как хороший изолятор, для производства гибких шлангов, эластичных и легких шин для автомобилей.

В России, в Петербурге (1860 г.) было открыто первое пред-приятие по изготовлению резиновых изделий - завод «треуголь-ник», который работал исключительно на импортном каучука. По мере того, как хозяйственное и техническое значение каучука росло, начал увеличиваться и интерес к его строения и свойств.

Исследователи, изучавшие свойства латекса, замечали, что он подобен молока. Латекс имел такой же цвет и со временем, если его не взбалтывали, отстаивается, образуя на поверхности слой каучука. Строение капли латекса под микроскопом также по-подобного до капли молока (рис. 1). Маленькие шарики каучука, которые очень напоминают шарики жира в молоке, назвали глобулами (от латинского глобула - шарик). В латексе содержится в 10 раз больше каучука, чем жира в молоке (содержание жира в молоке 3,5-4,5%, а каучука в латексе -35%). Ла-текс гевеи - это эмульсия растений-ного сока с каучуком. Глобулы каучука сочетаются между со-бою, образуя крупные частицы, которые соединяются и постепенно образуют твердую массу.

Известно несколько видов растений-каучуконосов (кокса-Гиз, крым-сагыз и другие), о-е первое место среди них занимает бразильская гевея, которая является основным ним источником добывания нату-рального каучука. Гевею теперь специально культивируют в крае-нах тропического пояса - Юго-ной Америке, Индонезии, на остро-вах Малайского архипелага. Для извлечения сока гевеи на дереве делают надрез. Латекс вытекает в алюминиевые чашечки, прикреплены к дереву. За два часа каждое дерево дает около 250 см3 сока. В латексе содержится 52-60% воды, 34-37% каучу-ку, 2,0-2,7% белков, 1,7-3,4% смол, 1,5-4,0% сахаров и 0,2 & mdash ; 0,7% золы.

Выделяют каучук из латекса коагуляцией его под влиянием органических кислот (уксусной, муравьиной) или при нагревании. За-висимости от условий коагуляции и способов обработки латекса добывают различные сорта натурального каучука.

Еще в начале XIX в. ученые начали изучать химический состав каучука. Английский ученый Фарадей в 1826 г. выделил из масла, добытого в результате сухой перегонки каучука, вещество, в моле-шары которой было 10 атомов углерода и 16 атомов водорода. Опыты Фа-радея продолжали другие ученые. Однако лишь через 34 года в составе каучука было обнаружено углеводород, содержащий 5 атомов углерода и 8 атомов водорода. Этот углеводород получил на-зову изопрена. В результате исследований было установлено, что изо-прений является основным структурным группировкой макромолекулы каучука.

Строение изопрена выражается формулой:

Изопрен, или 2-метилбутадиен-1, 3, - бесцветная жидкость с температурой кипения 34 ° С и температурой замерзания - 146,8 ° С. Мак-ромолекулы натурального каучука, которые являются продуктом биосинтеза растительного организма, состоящих из большого количества (более 1000) звеньев изопрена:

Молекулярная масса натурального каучука составляет 150 000 - 500000. Чистый каучук легче воды, плотность его составляет 0,90-0,93 г/см3. Он хорошо растворяется в бензине, сероуглероде, бензоле, дихлорэтане и не растворяется в воде. Растворы каучука в органических растворителях используются как резиновые клеи, поскольку они имеют большую клеящую свойство (адгезию).

Каучук- это эластичная вещество, которое не проводит электри-ного тока, водо-и газонепроницаемый. Физические и механические свойства каучука, его прочность, эластичность в широком интервале температур в значительной степени обусловлены регулярной структуры ладьей макромолекул. Макромолекулы натурального каучука имеют линейное строение. Отдельные звенья изопрена связаны между собой в цепи в положении 1,4.

Натуральный каучук является цис-изомером полиизопрена:

Существует также транс-изомер полиизопрена - гуттаперча:

сравнению с каучуком гуттаперча не такая прочная, легко кристаллизации базируется и почти лишена эластичности. Добывают гуттаперчу с бересклета и эвкоммии.

Основным недостатком естественного каучука является, как отмечалось ранее, его термолабильность, обусловлена непрочность мижмоле-кулярный связей. Макромолекулы каучука сравнительно слабо связаны между собой, поэтому от нагрева они приобретают большой подвижности и каучук размягчается. Предотвратить эти нежелательным свойствам можно вулканизацией каучука. В результате


Страницы: 1 2 3