Сторінка
1
Каучук

Реферати / Хімія / Каучук

Вступ

На початку ХХ ст. для швидкого розвитку таких галузей промисловості, як автомобільна, літакобудівна та інших, виникла настійна потреба значно збільшити виробництво каучуку, надати йому різноманітних властивостей – морозо- і теплостійкості, механічної міцності і т.д. Природний каучук далеко не у всіх випадках задовольняв ті вимоги, які ставила техніка. Тому перед ученими-хіміками постало питання про виробництво синтетичного каучука. Важлива роль в розробленні проблеми синтезу каучуку належить російським ученим О.М.Бутлєрову, О.Є.Фаворському, І.Л.Колдакову, С.В.Лєбєдєву, В.В.Бизову, М.Д.Зелінському та іншим, які вперше показали, що не тільки ізопрек, але й цілий ряд інших речовин мають здатність утворювати каучукоподібні речовини. Перші грами синтетичного каучуку добув у 1909 році С.В.Лєбєдєв в результаті полімерилізації бутадієну. Роботи С.В.Лєбєдєва мали винятково важливе значення, бо вони відкрили принципово новий шлях для промислового виробництва каучуку. Перші заводи синтетичного каучуку були пущені в СРСР в 1932 році. в капіталістичних країнах промислове виробництво синтетичного каучуку почалося значно пізніше (в Німеччині – в 1938, а в США тільки в 1942-1943 рр.). Отже, батьківщиною синтетичного каучуку є Радянський Союз. А 12 квітня 1960 року були одержані перші рулони синтетичного каучуку в Башкирстані, саме ця дата ввійшла в історію, як день його народження.

Класифікація синтетичних каучуків

Хімічна промисловість випускає на даний час 2 типи каучуків: загального (універсального) і спеціального призначення. Перший тип синтетичних каучуків використовують у виробництві автомобільних та авіаційних шин і багатьох гумових виробів. Каучуки спеціального призначення ідуть на виготовлення гумових виробів, що мають певні, специфічні властивості (морозо і теплостійкість, стійкість проти дії органічних розчинників…) залежно від умов їх застосування. Щодо технології виготовлення синтетичні каучуки поділяють на ті, що утворюються в розчинах, в емульсії, в маслі, під впливом високотемпературної і низькотемпературної полімеризації, наповнені і ненаповнені каучуки та ін. проте, найчастіше каучуки класифікують залежно від вихідних продуктів (на основі яких добувають).

Добування та застосування бутадієнових каучуків.

Типовим представником бутадієнових каучуків є натрійбутадієновий каучук (СКБ). Як вихідний продукт для синтезу бутадієнових каучуків використовують бутадієнт – 1,3 або дивініл (СН2 = СН – СН = СН2). Це газ з температурою кипіння 4,50С. Бутадієн можна добути з етилового спирту і продуктів переробки нафти – з так званої – бутан-бутиленової фракції.

Найважливіші промислові види каучуків

Види полімерів	Промислова назва каучуків	Мономери, використані при синтезі каучуків	Структурна формула мономеру	Галузі застосування
Полімери бутадієну	Полібутадієнові	Бутадієн	СН2 = СН – СН = СН2	Каучук загального призначення
Співполімери бутадієну та стиролу	Бутадієнстирольні	Бутадієн Стирол	СН2 = СН – СН = СН2 С6Н5 – СН = СН2	Каучук загального призначення
Співполімери бутадієну і метилстиролу	Бутадієн-нетил стирольні	Бутадієн Метилстирол	СН2 = СН – СН = СН2 С6Н5 – СН = СН2 СН3	Каучук загального призначення
Співполімери бутадієну і акрилонітрилу	Бутадієн-нетрильні	Бутадієн Акрилонітрил	СН2 = СН – СН = СН2 СН2 = СН – СN	Каучук спеціального призначення з підвищеною бензо- і маслостійкістю
Полімери хлопрену	Поліхлоропренові (Неопрени)	Хлорпрен	СН2 = ССІ – СН = СН2	Каучук спеціального призначення. Можливе застосування, як каучуків загального призначення.
Полісульфін	Полісульфідні (Тіоколи)	1,2 – дихлоретан Полісульфіднатрію	СН2Cl - СНCl Na2SO4	Каучук спеціального призначення – бензо- і маслостійкості
Силоксалові полімери	Кремнійкаучуки	Діалкіксиладіол	R HO – Si – OH R	Каучук спеціального призначення підвищеної термостійкості
Полімери ізопрену	Поліізопренові	ізопрен	СН2 = С = СН = СН2 СН3	Каучук загального призначення

У промисловості бутадієн добувають з етилового сприту за методом С.В. Лєбедєва.

2СН3 – СН2ОН → СН2 = СН – СН = СН2 +Н2 = 2Н2О

У цьому процесі одночасно відбуваються дегідратація і дегідрогенізація етилового сприту. Реакція відбувається під час пропускання пари, етилового сприту над спеціальними каталізаторами. Найдешевшим і найперспективнішим є добування бутадієну з газів крекінгу наортибутану і бутилену. Основоположником добування бутадієну з нафти є Б.В. Бизов. Бутадієн добувають з бутану і бутилену методом каталітичного дегідрування. При дегідруванні бутану процес проходить за дві стадії: спочатку утворюються бутилени, а при дальшому дегідруванні бутиленів – бутадієн.