Натуральные и синтетические каучуки.

Натуральные и
синтетические каучуки.
Доклад ученицы 10 класса
Радумльской школы
Чечёткиной Екатерины.
Каучуки
— натуральные или синтетические
материалы, характеризующиеся
эластичностью, водонепроницаемостью
и электроизоляционными свойствами, из
которых путём специальной обработки
получают резину. Природный каучук
получают из жидкости молочно-белого
цвета, называемой латексом, —
млечного сока каучуконосных растений.
Состав и строение
натурального каучука.
Натуральный (природный) каучук (НК)
представляет собой
высокомолекулярный непредельный
углеводород, молекулы которого
содержат большое количество двойных
связей (C5H8)n (где величина n
составляет от 1000 до 3000); он
является полимером изопрена:
Состав и строение
натурального каучука.


Качественный анализ показывает, что каучук
состоит из двух элементов — углерода и
водорода, то есть, относится к классу
углеводородов.
Экспериментально доказано, что в основном
макромолекулы натурального каучука состоят
из остатков молекул изопрена, а сам
натуральный каучук — природный полимер
цис-1,4-полиизопрен. Структурная формула
его такова:
Состав и строение
натурального каучука.


Основной продукт разложения каучука
— углеводород, молекулярная формула
которого однозначна с простейшей
формулой каучука. Это изопрен (2метил-1,3-бутадиен)
Строение
образующегося
каучука может
быть выражено
формулой:
Физические свойства.



Природный каучук благодаря эластичности
очень устойчив к износу. Ценным его
свойством является также водо- и газонепроницаемость. Кроме того, он является
хорошим электроизолятором.
Каучук в воде не растворим. В этиловом спирте
его растворяемость небольшая, а в
сероуглеводороде, хлороформе и бензине он
сначала набухает, а затем растворяется.
При повышении температуры каучук
становится мягким и липким, а на холоде –
твёрдым и хрупким. При долгом хранение
каучук твердеет.
Химические свойства.

В молекулах каучука имеются двойные
связи, поэтому для него характерны
реакции присоединения. При нагреве
каучука с серой (вулканизируют) до
температуры 130-140 С, то атомы серы
присоединяются. В процессе
вулканизации каучука, получают
резину. Если к каучуку при
вулканизации добавить больше серы,
чем её требуется для образования
резины, то получают эбонит. Эбонит —
твёрдый неэластичный материал.
Синтетический каучук



Одно дерево бразильской гевеи в среднем, до недавнего
времени, было способно давать лишь 2-3 кг каучука в год;
годовая производительность одного гектара гевеи составляла
300—400 кг технического каучука. Такие объёмы натурального
каучука не удовлетворяли растущие потребности
промышленности. Поэтому возникла необходимость получить
синтетический каучук.
В 1910 году С. В. Лебедеву впервые удалось получить
синтетический каучук и бутадиен. Сырьём для получения
синтетического каучука служил этиловый спирт, из которого
получали 1,3-бутадиен (он оказался более доступным
продуктом, чем изопрен). Затем через реакцию полимеризации
в присутствии металлического натрия получали синтетический
бутадиеновый каучук.
В разработке синтеза каучука Лебедев пошёл по пути
подражания природе. Поскольку натуральный каучук —
полимер диенового углеводорода, то Лебедев воспользовался
также диеновым углеводородом, только более простым и
доступным — бутадиеном
Синтетический каучук

При каталитической полимеризации
катализатор не входит в состав образующегося
полимера и не расходуется, а выделяется по
окончанию реакции в своём первоначальном
виде. В качестве катализатора полимеризации
1,3-бутадиена С. В. Лебедев выбрал
металлический натрий, впервые применённый
для полимеризации непредельных
углеводородов русским химиком А. А. Кракау.
Бызов Борис Васильевич.


В 1903 г. окончил Петербургский
университет, затем руководил
лабораторией на заводе
«Треугольник», где разработал
способ получения
синтетического каучука
(бутадиена) гидролизом
нефтяного сырья (1913).
С 1918 г. — профессор
аналитической химии 2-го
Петроградского
политехнического института,
профессор физической химии
Педагогического института, с
1923 г. — заведующий кафедрой
технологии каучука и резины в
Ленинградском технологическом
институте.
Сергей Васильевич Лебедев.

Впервые получил (1910) образец
синтетического бутадиенового каучука. Его
книга "Исследование в области полимеризации
двуэтиленовых углеводородов" (1913)
впоследствии стала научной основой
промышленного синтеза каучука. С 1914 г.
начал работы по изучению полимеризации
этиленовых углеводородов, которые легли в
основу современных промышленных методов
получения бутилкаучука и полиизобутилена.
Разработал (1926-1928) одностадийный
промышленный способ получения бутадиена
из этилового спирта путем совмещенной
каталитической реакции дегидрогенизации и
дегидратации на смешанном цинкалюминиевом
катализаторе. Получил (1928) синтетический
каучук полимеризацией бутадиена под
действием металлического натрия. На основе
этого каучука разработал (1930) методы
получения резины и резинотехнических
изделий.