Каучук: будова, отримання, властивості

Каучук – природний або синтетичний еластичний матеріал, з якого шляхом нагрівання з сіркою (вулканізації) отримують гуму. Каучуки широко використовуються в повсякденному житті.

Будова і отримання

Каучук – дієновий полімер. Структурна і молекулярна формула каучуку залежать від виду матеріалу. Природний каучук отримують з густого молочного соку – латексу – гевеї, кастіллоа, маніоти, сапіум і інших рослин. Такий каучук є полімером ізопрену (2-метілбутадіен-1,3) і має формулу (C5H8) n, де n = 1000-3000.

Штучний каучук був отриманий в 1932 році методом Лебедєва. Спочатку отримують дивінил (бутадієн-1,3) з формулою (C4H6) n з етилового спирту:

2C2H5OH (MnO, ZnO; 400-500 ° C) → CH2 = CH-CH = CH2 + 2H2O + H2.
За допомогою полімеризації дивина отримують бутадієновий каучук:

CH2 = CH-CH = CH2 → (-СН2-СН = СН-СН2-) n.

Сучасна промисловість отримує синтетичні каучуки з різних алкадієнів. Залежно від використовуваного сировини виділяють ізопреновий, бутадієновий, етилен-пропіленовий, хлоропреновий і інші види каучуку.

Властивості

Каучук має корисні для застосування властивостями: еластичність (пружністю) і водонепроникністю. Каучуки добре гнуться, розтягуються і затримують вологу на поверхні.

Каучуки зберігаються в аморфному стані довгий час. Однак агрегатний стан може змінюватися в залежності від температури:

  • 0-10 ° C – крихкий, непрозорий;
  • 20 ° C – м’який, пружний, напівпрозорий;
  • 50 ° C – пластичний, липкий;
  • 80 ° C – непластичний;
  • 120 ° C – смолистий, рідкий;
  • 200-250 ° C – газоподібний (виділяється суміш газів).

При довгому зберіганні на холоді матеріал необоротно втрачає властивості: твердне, стає нееластичним і ламким.

Каучуки володіють діелектричними властивостями і низьку проникність води і газів. Матеріал не розчиняється у воді, слабких кислотах, лугах. Розчиняється після розбухання в бензині, бензолі, сірковуглеці і хлороформі.

Молекули каучуку мають лінійну будову, але при цьому не витягнуті в пряму лінію, а вигнуті, утворюючи згорнуті клубки. При розтягуванні матеріалу молекули розпрямляються, чим пояснюється еластичність каучуку.

Застосування

Основне застосування каучуків – виробництво гуми для шин. Також матеріал використовується для виготовлення:

  • тепло-, електро-, звуко-, гідроізоляційних матеріалів;
  • твердого ракетного палива;
  • ущільнювачів;
  • клею;
  • лаків;
  • еластичних стрічок;
  • підлогових покриттів;
  • шлангів;
  • рукавичок;
  • взуття;
  • іграшок;
  • меблів;
  • ластиків.

Що ми дізналися?

З уроку хімії 10 класу дізналися про будову, властивості та застосування каучуків. Каучук – природний або синтетичний матеріал, що володіє еластичністю. Натуральні каучуки отримують з латексу – вузького соку деяких тропічних дерев. Промисловим шляхом проводиться з алкадієнів, зокрема з ізопрену. Вперше синтетичний каучук був отриманий в 1932 році. Залежно від температури змінюються фізичні властивості. Чим нижче температура, тим тендітніші матеріал. З каучуків виготовляють гуму.

ПОДІЛИТИСЯ: