Заказ №38812

В чем особенность внутреннего строения каучуков? Что такое резины?

Решение:

Натуральный (природный) каучук – это высокомолекулярный непредельный углеводород элементарного состава (С5Н8)n, его относительная молекулярная масса колеблется в пределах 150 000-500 000. Рурирование каучука приводит к предельному углеводороду состава (С5Н10)n, озонирование – к озониду (С5Н8О3)n. Из продуктов сухой перегонки каучука (М.Фарадей) был выделен изопрен: Изопрен (2-метилбутадиен-1,3) — ненасыщенный углеводород, принадлежащий к диеновому ряду, представляющий собой бесцветную летучую жидкость с характерным запахом. Является мономером натурального каучука, остаток его молекулы входит во множество других природных соединений — изопреноидов, терпеноидов и т. д. Р. Штаудингером (1931 г.) была предложена гипотеза о строении каучука, содержащего цепочки последовательно соединенных остатков изопрена. Полимеризация изопрена является одним из наиболее популярных способов получения искусственного каучука, который применяется в различных областях деятельности человека. Изопрен представляет собой бесцветную жидкость, которая образуется при крекинге нефти или же является побочным продуктом при производстве этилена. В настоящее время ежегодно производится более 20 000 тонн изопрена, большая часть из которых направляется на дальнейшее производство каучука. Полимеризация изопрена может происходить при различных параметрах температуры и давления, а также в присутствии различных катализаторов. Например, технология получения бутилкаучука подразумевает под собой растворную полимеризацию изобутилена и изопрена, чистота которого должна составлять не менее 92 %. Данная химическая реакция происходит при низких температурах в присутствии хлорида алюминия. Одним из наиболее известных полимеров изопрена является так называемый синтетический натуральный каучук. Данный химический продукт впервые был получен компанией «Shell» в середине прошлого века, позднее, известный производитель автомобильных покрышек «Goodyear» начал промышленное производство данного вида искусственного каучука. В настоящее 686 время производится 15 видов искусственного каучука, который получается в результате полимеризации изопрена. Чаще всего для получения искусственного каучука используется метод растворной полимеризации, реакции происходит в присутствии координационных катализаторов, например, алкила лития. Искусственный каучук с заданной молекулярной массой может быть получен в результате анионной полимеризации. Основными технологическими шагами в процессе полимеризации изопрена являются: подготовка сырья, непосредственно процесс полимеризации, деактивация катализатора, удаления растворителя и финишная просушка. В процессе полимеризации изопрена предварительно из мономера удаляется вода и другие кислородсодержащие соединения. Полимеризация изопрена для получения искусственного каучука происходит при температуре 50 градусов, после окончания реакции катализатор удаляется с помощью спирта, оставшийся растворитель очищается паром для повторного использования. Для защиты полимера от окисления в процессе последующей обработки и хранения к нему добавляется специальный антиоксидант. Макромолекула каучука имеет спиральное строение с периодом идентичности 0,913 нм и содержит более 1000 изопреновых остатков. Строение макромолекулы каучука обеспечивает его высокую эластичность – наиболее важное техническое свойство. Каучук обладает поразительной способностью обратимо растягиваться до 900% первоначальной длины. Разновидностью каучука является менее эластичная гуттаперча, или балата, - сок некоторых каучуконосных растений, произрастающих в Индии и на Малайском полуострове. В отличие от каучука молекула гуттаперчи короче и имеет транс-1,4-строение с периодом идентичности 0,504 нм.