Презентація з хімії учня 11-Б СЗСШ 1 м.Чернігова Афанасьєва Ярослава

Каучук – натуральний або синтетичний матеріал, що характеризується еластичністю, водонепроникністю і електроізоляційними властивостивостями, з якого шляхом спеціальної обробки отримують гумуі ебоніт. Каучук буває двох видів: натуральний і синтетичний.

Каучук існує стільки років, скільки й сама природа. Скам'янілі залишкикаучуконосних дерев, які були знайдені, мають вік близько трьохмільйонів років. Каучук мовою індіанців тупі-гуарані означає «сльозидерева ». Каучукові кулі із сирої гуми знайдено серед руїн цивілізаційінків і майя в Центральній і Південній Америці, вік цих куль не менше 900років.

Перше знайомство відбулось в часи Великих географічних відкриттів. Коли Колумб повернувся в Іспанію, він привіз з Нового Світу безліч дивин. Однією з них був еластичний м'яч з «деревної смоли», який відрізнявся дивовижною стрибучістю. Індіанці робили такі м'ячі з білого соку гевеї, що росте на берегах Амазонки. Цей сік темнів і твердів на повітрі.

Вдруге каучук відкрив французький мандрівник Кондамін. У 1738 році він представив у Парижі зразки речовини, яку назвав гумою (латиною резина - гума - означає "смола"), але привезені зразки висохли і затверділи. У такому вигляді каучук можна було використовувати виключно для однієї справи - стирання олівцевих записів. Так з'явився перший ластик.

Високомолекулярний вуглеводень (C5H8) n, міститься в молочному соку гевеї, кок-сагиз (різновиди кульбаби) та інших рослин. Гівея - це високе струнке дерево може досягати 45 метрів у висоту при 2,5-2,8м в обхваті. Батьківщиною гевеї є басейн Амазонки - великої водноїмагістралі. Звідси вивозився перший каучук до Європи. Каучук в гевее міститься в Чумацькому соці - латексі, розподіленому вмолочних каналах, які утворюють в стовбурі концентричні кільця. Латекс складається з найдрібніших частинок рідини, твердих частинок та іншихдомішок. Лише близько 33% латексу становить каучук, 66% вода і близько 1%інші речовини.

Дерево можна використовувати через сім років. На ньому роблять зарубки і сік збирають в спеціальні посудини. Щоб видобути каучук із каучуконосних дерев, робітник робить на корі дерева вузький спіралеподібний надріз. Білий сік (латекс) повільно стікає в склянку, закріплену під надрізом. За кілька годин після надрізання збирається приблизно 150 грам соку (надрізи можна робити через кожні 2 дні). Сік густіє й застигає, перетворюючись на грудочки, а потім висихає. Це і є сирий натуральний каучук, який буває двох видів: дикий каучук, добутий з дерев, кущів і лози, які ростуть в натуральних природних умовах; плантаційний каучук.

Натуральний каучук - аморфне, здатне кристалізуватися тверде тіло. Природний необроблений (сира) каучук - білий або безбарвний вуглеводень. Він не набухає і не розчиняється у воді, спирті, ацетоні і ряді інших рідин. Набухаючи і потім розчиняючись у жирних і ароматичних вуглеводнях (бензині, бензолі, ефірі та інших) та їх похідних, каучук утворює колоїдні розчини, що широко використовуються в техніці. Натуральний каучук однорідний по своїй молекулярній структурі, відрізняється високими фізичними властивостями, а також технологічними, тобто,здатністю оброблятися на устаткуванні заводів гумової промисловості.

Натуральний (природний) каучук є високомолекулярним ненасиченим вуглеводнем, молекули якого містять велику кількістьподвійних зв'язків; складу його може бути виражений формулою (C5H8) n (девеличина n становить від 1000 до 3000); він є полімером ізопрену.

Першим синтетичним каучуком, що мали промислове значення, був полібутадіеновий (дивініловий) каучук, що вироблявся синтезом за методом С. В. Лебедєва (аніонна полімеризація рідкого бутадієну в присутності натрію), однак через невисокі механічних якостей знайшов обмежене застосування.

Ізопреновий Бутадієновий каучук Бутадієн-метілстірольний каучук Бутилкаучук (изобутилен-ізопреновий сополімер) Етилен-пропіленовий (етилен-пропіленовий сополімер) Бутадієн-нітрильний (бутадієн-акрилонітрильних сополімер) Хлоропреновий (полі-2-хлорбутадіен) Силоксановий каучук Фторкаучуки Тіоколи

Изопрен по износоустойчивости превосходит натуральный каучук. Изопрен используют в основном при изготовлении обуви, перчаток и рукояток некоторых ножей.

Основними властивостями бутадієну є: висока міцність, опір раздиру, еластичність і зносостійкість. Бутадієн використовується у виробництві лінолеуму, абразивного інструменту, конвеєрних стрічок, виробів побутового призначення тощо За обсягом світового виробництва він поступаються лише бутадієнстирольного каучукам.

Це каучуки загального призначення, що значно перевершують за властивостями бутадієн. У поєднанні з наповнювачами та пластифікаторами вони застосовуються для більшості гумових виробів (у тому числі для виготовлення жувальних гумок).

Основне гідності гум з бутилкаучуку - стійкість до дії багатьох агресивних середовищ, в тому числі лугів, перекису водню, деяких рослинних масел, високі діелектричні властивості. Найважливіша область застосування бутилкаучуку - виробництво шин. Крім того, бутилкаучук застосовують у виробництві різних гумових виробів, стійких до дії високих температур і агресивних середовищ.

Етилен-пропіленовий каучук підходить для виробництва шлангів, ізоляції, протиковзких профілів, сильфонів. Однією з численних областей застосування є покриття для відкритих спортивних і дитячих майданчиків.

Переваги: Дуже хороша стійкість до олив (завдяки вмісту нітрильних з'єднань) і бензинів, чудова стійкість до нафтових гідравлічних рідин, хороша стійкість до вуглецевих розчинників, дуже хороша стійкість до лугів; широкий діапазон робочих температур (залежно від складу): від -57 ° C до +120 ° C. Обмеження: Низька стійкість до озону, сонячного світла і природним окислителям, погана стійкість до окисленим розчинників. [-CH2-CH=CH-CH2-]n - [-CH2-CH(CN)-]m

Хороша стійкість до відкритого вогню; відмінна здатність склеюватися до тканин і металів; дуже хороша стійкість до атмосферного впливу, озоностойкость і стійкість до природного окислення; хороша стійкість до стирання і низької температури. Хлоропреновий каучук кристалізується при розтягуванні, завдяки чому гуми на його основі мають високу міцність.

Силоксанові гуми мають комплекс унікальних властивостей: підвищеними термо-, морозо-і вогнестійкістю, опором накопиченню залишкової деформації стиснення і т. д. Вони застосовуються в дуже важливих областях техніки, а відносно висока їх вартість окупається більш тривалим терміном експлуатації в порівнянні з резинами на основі вуглеводневих каучуків

Фторкаучуки володіють унікальним комплексом властивостей, поєднуючи хімічну стійкість з теплостійкістю. Ці властивості відповідають високим вимогам, що пред'являються підприємствами хімічної, нафтової, газової, металургійної, енергетичної промисловості, машинобудуванням. Приклади виробів з фторкаучука: пластини, трубки, ущільнювальні манжети, кільця, насоси, шланги, масло-, бензостійкі ковпачки, оболонки кабелю.

В'язка однорідна рідина темного кольору з зеленуватим або коричневим відтінком без сторонніх включень. Призначені для виготовлення герметизуючих паст, які застосовуються в авіаційній промисловості, суднобудуванні, електропромисловості, радіоелектроніці, цивільному будівництві та стоматології. Специфічні властивості: Тіокол стійки до дії масел, нафтових палив, кислот, лугів, озону, сонячного світла, радіації, мають високу газонепроникність, вибухобезпечні, важко горючі, нетоксичні.

Натуральні та синтетичні каучуки використовуються переважно у вигляді гуми, так як вона має значно більш високою міцністю,еластичністю та низкою інших цінних властивостей. Для отримання гуми каучук вулканізіруют. Багато вчених працювали над вулканізацією каучуку.

З каучуків виготовляють покришки і камери для коліс літаків, автомобілів і велосипедів. Вони використовуються у виробництві промислових товарів і медичних приладів, дитячих іграшок і канцтоварів. Каучуки застосовують як тепло- звуко- повітро -гідро - електроізоляційного матеріалу, прокладок різної апаратури та електродвигунів. Каучук з великим вмістом сірки ( до 32% ) являє собою тверде нееластичне речовина ебоніт ; застосовується він як ізолятор в електроприладах. Новий напрямок - покриття для спортивних і дитячих майданчиків.

На території України кліматичні зони, придатні для виростання каучуконосних рослин, відсутні. Натуральний каучук та латекс натурального каучуку Україною купується за кордоном.

В загальному, каучук використовується досить давно. Спочатку, це був натуральний каучук, який добувається із певних видів дерев. Пізніше із розвитком технічних технологій, почалося виробництво синтетичного каучука, який в даний час, як ми побачили по вище сказаному переважає по великій кількості параметрів натуральний. Область використання цього матеріалу досить широка. Це автомобільна і авіаційна промисловість, де із нього виробляють ризину для покришок, камер та шланги. Крім цього каучук, застосовуються в нафтодобувній і взагалі буровій техніці для виготовлення рукавів, трубопроводів в кабельній промисловості та машинобудуванні – для різних з'єднувачів і покриття і навіть в аерокосмічній та атомній галузях використовуються каучуки, володіючи високою стійкістю до дії високих температур і радіації.