Интересное о каучуке

Каучук

Каучуки бывают натуральные синтетические. Натуральный каучук (НК) получают коагуляцией латекса каучуконосных растений, главным образом бразильской гевеи. Основной компонент – полиизопрен. Вулканизацией НК получают прочную и эластичную резину. Натуральный каучук применяется в производстве шин, амортизаторов, изделий санитарии и гигиены и многого другого. Каучуки синтетические (СК), эластичные синтетические полимеры, которые могут быть переработаны в резину. СК общего назначения (например, изопреновые, бутадиеновые) применяют в тех же резиновых изделиях, что и натуральный каучук; СК специального назначения – в изделиях, которые должны обладать масло- и бензостойкостью (например, бутадиен-нитрильные каучуки), тепло- и морозостойкостью (например, кремнийорганические каучуки) или другими свойствами, отсутствующими у натурального каучука. Из СК изготавливают изделия около 50 тысяч наименований. Крупнейший потребитель каучука шинная промышленность.

Синтетический каучук.

В результате быстрого развития промышленных отраслей в начале 20 века, появилась огромная потребность в каучуке. Но натурального каучука было слишком мало для удовлетворения этих потребностей. Поэтому остро встал вопрос о синтетическом получении каучука. В конце 20-х годов нашего столетия ленинградские химики во главе с С. В. Лебедевым разработали способ получения каучука из этилового спирта с последующей полимеризацией его на металлическом натрии. На основе этого метода в нашей стране было основано первое в мире промышленное производство синтетического каучука.

Синтетические каучуки - синтетические полимеры, способные перерабатываться в резину путем вулканизации, составляют основную массу эластомеров.

Синтетический каучук - высокополимерный, каучукоподобный материал. Его получают полимеризацией или сополимеризацией бутадиена, стирола, изопрена, хлоропрена, изобутилена, нитрила акриловой кислоты. Подобно натуральным каучукам, синтетические имеют длинные макромолекулярные цепи, иногда разветвленные, со средним молекулярным весом, равным сотням тысяч и даже миллионам. Полимерные цепи в синтетическом каучуке в большинстве случаев имеют двойные связи, благодаря которым при вулканизации образуется пространственная сетка, получаемая при этом резина, приобретает характерные физико-механические свойства.

Обычно приняты классификация и наименование каучуков по мономерам, использованным для их получения (изопреновые, бутадиеновые и т.д.) или по характерной группировке (атомам) в основной цепи или боковых группах (уретановые, полисульфидные и др.) Синтетические каучуки также подразделяют по признакам, например, по содержанию наполнителей (наполненные и ненаполненные), по молекулярной массе (консистенции) и выпускной форме (твердые, жидкие, порошкообр.). Часть синтетических каучуков выпускают в виде водных дисперсий - синтетических латексов. Особую группу каучуков составляют - термоэластопласты.

Некоторые виды синтетических каучуков (например, полиизобутилен, силиконовый каучук) представляют собой полностью предельные соединения, поэтому для их вулканизации применяют органические перекиси, амины и др. вещества. Отдельные виды синтетических каучуков по ряду технических свойств превосходят натуральный каучук.

По области применения синтетические каучуки разделяют на каучуки общего и специального назначения. К каучукам общего назначения относят каучуки с комплексом достаточно высоких технических свойств (прочность, эластичность и др.), пригодных для массового изготовления широкого круга изделий. К каучукам специального назначения относят каучуки с одним или несколькими свойствами, обеспечивающими выполнение специальных требований к изделию и иго работоспособности в часто экстремальных условиях эксплуатации.

Каучуки общего назначения: изопреновые, бутадиеновые, бутадиен-стирольные и др.

Каучуки специального назначения: бутилкаучук, этиленпропиленовые, хлоропреновые, фторкаучуки, уретановые и др.

Натуральный каучук.

Натуральный каучук получают из каучуковых деревьев. Каучуковые деревья включают в себя целый ряд деревьев, главными из которых являются гевея бразильская, фикус каучуконосный, некоторые виды ландольфии.

Говоря о каучуке, нельзя ни сказать собственно о его истории. В 1493 году корабль Колумба во время второго путешествия в Америку пристал к острову, названному им Эспаньола (теперь Гаити).

Высадившись на берег, испанцы были удивлены веселой игрой индейцев, похожей на наш баскетбол. Они в такт песне подбрасывали черные шары, которые, упав на землю, делали, словно живые, высокие и забавные прыжки. Взяв эти шары в руки, испанцы нашли, что они довольно тяжелы, липки и пахнут дымом.

Индейцы называли сок, из которого делали мячи «каочу», что означало: «слезы дерева».

Каучук получил первое в Европе применение в 1770 году в школе под названием гуммиэластика (смолы эластичной) для стирания карандашных рисунков.

Первые же попытки получить каучуковую обувь вызывали только смех. Галоши или сапоги хорошо служили в дождь, но стоило выглянуть и припечь солнцу, как они растягивались, начинали прилипать к тротуару. В мороз же такая обувь становилась хрупкой, как стекло.

Открытие резины, полученной от нагревания каучука и серы (в резине от 2 до 5% серы), привело к широкому ее применению. Развитие электричества, изобретение автомобиля и аэроплана превратили каучук в самый необходимый продукт.

В 1919 году изобретателями было предложено уже 40 тысяч различных изделий из резины. Внимание мировых промышленников обратилось на добычу каучука. Вначале Бразилия оказалась владелицей огромных богатств. Правительство Бразилии решило эти богатства сохранить и в целях избежания конкуренции с другими странами издало закон, запрещающий под страхом смерти вывоз из Бразилии семян и молодых деревьев гевей. Но было поздно.

По совету ботаника Дж. Гукера, англичанин Викгем поехал в 1876 году на берега Амазонки, где, с опасностью для жизни, собрал 70 000 семян гевеи и, тайком погрузив их на английский корабль, доставил в Ботанический Сад в Кью. Семена были высеяны, но взошло только 4%. однако буквально через несколько дней сеянцы достигли полуметровой высоты. 1900 сеянцев были запакованы и отправлены на остров Цейлон, а оттуда разосланы на Яву, в Бирму, Австралию, в Тринидад, где неожиданно для Бразилии появились обширные плантации гевей.

Во всех тех странах, где росли каучуконосные растения, их безжалостно калечили ради стремления получить наибольшее количество каучука.

Компании, организующие добычу, сбор и переработку каучука, безжалостно калечили и людей, занятых сбором каучука, стремясь как можно больше и дешевле получить его.

Процесс сбора каучука очень трудоемок. Одному человеку в день еле удается обработать 40 деревьев. Серингеро, сборщик каучука, проходит в день около 15 – 20 км.

Во-первых, на гевее делают V-образные или косые насечки, под которые подвешивают вогнутые с одной стороны глиняные сосуды, имеющие вид ласточкиных гнезд. В сосуд за сутки натекает млечного сока в среднем 20-40 грамм. Надрезы необходимо освежать или делать новые выше старых, так как сок свертывается и затягивает разрез на стволе. Серингеро, добывая сок гевеи, сами же его и обрабатывают в каучук. Тут же в лесу раскладывают костер, вырезают лопаточку в виде весла и обмазывают ее глиной. Лопаточка обмакивается в соке и держится над костром до образования пленки — каучука. Таким образом, получается лучший, не загнивающий каучук. В год с одного дерева получают всего около 6 кг. каучука.

В Африке каучук добывают из лианы ландольфии. Негры Конго разрезают лианы на куски, а затем выколачивают из них каучук, который потом высушивают на солнце. В СССР также был найден свой каучуконос – особый вид одуванчика, называемый кок-сагыз.

Сбор каучука это очень тяжелая и опасная работа. Многие тысячи жизней она унесла за годы порабощения народов Африки Америки, недаром в одной из песен индейцев Центральной Америки поется: «Каучук – это смерть».

Каучук из фикуса.

Из всех представителей семейства тутовых (например, шелковица, инжир, хлебное дерево) фикус эластика (Ficus Elastica) или резиновое дерево, обитающий у нас как комнатное растение, является, пожалуй, самым удивительным.

В нем содержится млечный сок, содержащий каучук. Капли белого густого сока выделяются при обламывании листьев. Хотя в нем и содержится сока меньше, чем в гевее (17,3% против 32%), мы его рассмотрим подробнее.

Можно провести такой опыт. На одной ветке, чтобы не испортить растение, сделаем косой надрез коры до древесины. Под надрез подвесим маленькую пробирочку или жестяную баночку. Чтобы млечный сок не густел, около надреза прикрепим ватку, смоченную нашатырным спиртом. Когда наберется немного млечного сока, нальем в пробирку по каплям уксусную кислоту и встряхнем ее. Сразу же в ней образуются хлопья. Это выделился каучук. Теперь следует промыть хлопья, отжать и раскатать в тонкую полоску.

Полученный каучук можно подвергнуть испытаниям. Чтобы узнать, какова растяжимость каучука, сначала измеряют длину полученного кусочка каучука, затем измеряют длину того же кусочка, только растянутого, и определяют во сколько раз стал длиннее кусочек после растяжения. Затем эти опыты проводят при различных температурах кусочка каучука.

Можно провести опыт по растворению каучука. Для этого нужно взять 5 кусочков каучука и разложить их по пяти пробиркам: с водой, спиртом, скипидаром, бензином и керосином. На другой день посмотреть в какой из пробирок каучук растворится, нагрев эту жидкость получим резиновый клей.

Если взять маленький кусочек серы, в 20 раз меньше кусочка каучука, то нагревая каучук в пробирке вместе с размельченной серой, можно получить резину, с которой можно провести все те же опыты, что и с чистым каучуком.