Строение и области применения синтетического каучука

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автономное учреждение среднего профессионального образования
Ханты-Мансийского автономного округа - Югры

Сургутский профессиональный колледж

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Тема: Синтетический каучук

Выполнил:

Андарьянов Р.Р.

Проверила:

Дэдэрко Л.Л.

Сургут 2015

Цель: Изучить строение синтетического каучука, получение каучука по способу С.В.Лебедева, области применения каучука.

Каучук- натуральные или синтетические эластомеры, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путём вулканизации получают резины и эбониты.

Бутадиеновый каучук (СКБ) выпускается двух видов: стереорегулярный и нестереорегулярный. Бутадиеновый каучук стереорегулярный, в основном применяют в изготовлении шин, которые по износостойкости значительно превышают шины из натуральных каучуков. Бутадиеновый каучук нестереорегулярный применяют для производства, например, эбонита, щелоче - и кислотостойкой резины.

Бутадиен-стирольный каучук применяется в производстве резиновой обуви, автомобильных шин и конвейерных лент, и отличается повышенной износостойкостью.

Бутадиен-нитрильные каучуки имеют высокую масло- и бензостойкость, поэтому находят применение, например, в производстве сальников.

Винилпиридиновые каучуки - это результат совместной полимеризации винилпиридина с диеновыми углеводородами, в основном это бутадиен с 2-метил-5-винилпиридином.

Кремнийорганические каучуки, или силоксановые каучуки используются в производстве оболочек кабелей и проводов, трубок для переливания крови, так же протезов (искусственных клапанов сердца и т.д.). Жидкие кремнийорганические каучуки имеют применение как герметики. В основе износоустойчивой резины используется полиуретановый каучук

Фторсодержащие каучуки, из-за повышенной термостойкости, применяются в изготовлении различных уплотнителей и герметиков, работающих в температурах более 200°C

Вспененный каучук, тоже находит очень широкое применение. Вспениванию подвержены очень многие виды каучуков. Существует и неорганический синтетический каучук, он называется «Полифосфонитрилхлорид».

А) (-СH2-CH=CH-СH2-)n- бутадиеновый.

Б) СН2=С(СН3)-СН=СН2- изопреновый.

бутадиен-стирольный 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 1926 году ВСНХ СССР объявил конкурс по разработке промышленного способа синтеза каучука из отечественного сырья. К 1 января 1928 года в жюри нужно было представить описание способа, схему промышленного получения продукта и 2 кг каучука. Победителем конкурса стала группа исследователей, которую возглавлял профессор Медико-хирургической академии в Ленинграде С. В. Лебедев.

В 1932 году именно на базе 1,3-бутадиена возникла крупная промышленность синтетического каучука. Были построены два завода по производству синтетического каучука. Способ С. В. Лебедева оказался более разработанным и экономичным.

В 1908--1909 годах С. В. Лебедев впервые синтезировал каучукоподобное вещество при термической полимеризации дивинила и изучил его свойства. В 1914 году учёный приступил к изучению полимеризации около двух десятков углеводородов с системой двойных или тройных связей.

В 1925 году С. В. Лебедев выдвинул практическую задачу создания промышленного способа синтеза каучука. В 1927 году эта задача была решена. синтетический каучук эластомер термоизоляция

Вулканизация каучука - технологический процесс взаимодействия каучуков с вулканизующим агентом, при котором происходит сшивание молекул каучука в единую пространственную сетку.

Каучук - сшитый полимер, способный распрямляться и обратно сворачиваться при действии разных механических нагрузок и при растяжении. Резина - сшитые макромолекулы, не способные плавиться при нагревании и кристаллизоваться при охлаждении.

Резина в отличие от каучуков наиболее универсальный материал. Она сохраняет физические и механические свойства в широком температурном диапазоне. Ее свойства, прежде всего, зависят от вида каучука, идущего для производства. Для резины характерна способность к существенным деформациям, высокая эластичность и теплостойкость, малая сжимаемость, химическая стойкость, повышенная износостойкость, водонепроницаемость и небольшая плотность. Каучук, взаимодействуя с кислородом и иными окисляющими реагентами, быстро стареет. При высоких температурах разлагается, а при низких, утрачивая пластичность, приобретает хрупкость.

Физические свойства натурального каучука.

Натуральный каучук - аморфное, способно кристаллизоваться твёрдое тело. Он не набухает и не растворяется в воде, спирте, ацетоне и ряде других жидкостей. Набухая и затем растворяясь в жирных и ароматических углеводородах (бензине, бензоле, эфире и других) и их производных, каучук образует коллоидные (клееобразные) растворы, широко используемые в технике. Натуральный каучук однороден по своей молекулярной структуре, отличается высокими физическими свойствами, а так же технологическими, то есть способностью обрабатываться на оборудовании заводов резиновой промышленности.

Особенно важным и специфическим свойством каучука является его эластичность (упругость) - способность каучука восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия сил, вызвавших деформацию. Эта способность называется обратимой деформацией. Каучук --высокоэластичный продукт, обладает при действии даже малых усилий обратимой деформацией растяжения до 1000%, а у обычных твёрдых тел эта величина не превышает 1%. Эластичность каучука сохраняется в широких температурных пределах, и это является характерным свойство каучука. При повышенной температуре каучук становится мягким и липким, а на холоде твёрдым и хрупким. При долгом хранении каучук твердеет. При температуре 80 С натуральный каучук теряет эластичность; при 120 С - превращается в смолоподобную жидкость, после застывания которой уже невозможно получить первоначальный продукт. Этому мешает необратимый процесс - окисление основного вещества - углеводорода, из которого состоит каучук. Если поднять температуру до 250 С, то каучук разлагается с образованием ряда газообразных и жидких продуктов.

Химические свойства натурального каучука.

Каучук легко вступает в химические реакции с целым рядом веществ: кислородом (О2), водородом(Н2), галогенами (Cl2, Br2), серой (S) и другими. Эта высокая реакционная способность каучука объясняется его ненасыщенной химической природой. Особенно хорошо реакции проходят в растворах каучука, в которых каучук находится в виде молекул сравнительно крупных коллоидных частиц.

Почти все химические реакции приводят к изменению физических и химических свойств каучука: растворимости, прочности, эластичности и других. Кислород и особенно озон, окисляют каучук уже при комнатной температуре. Внедряясь в сложные и большие молекулы каучука, молекулы кислорода разрывают их на более мелкие, и каучук, деструктируясь, становится хрупким и теряет свои ценные технические свойства. Процесс окисления лежит также в основе одного из превращений каучука - перехода его из твёрдого в пластичное состояние.

Материалы на основе вспененного каучука носят неофициальное название - «техническая термоизоляция третьего поколения». Именно в термоизоляции и находит основное применение вспененный синтетический каучук.

Он находит применение при изоляции систем отопления, нефтепроводов, паропроводов, резервуаров, холодильных установок, холодных трубопроводов и емкостей, систем кондиционирования воздуха, вентиляции и водоснабжения, а также в санитарных системах и гелиоустановках.

Кроме того, материалы во всем мире применяют в судостроении и строении морских платформ, могут применяться в автомобиле- и машиностроении, в производстве изделий индивидуальной защиты (например, шлем, строительная каска), а также могут быть материалом для изготовления туристических ковриков.

К сожалению, материал импортный и дорогой. Многие его субституты дешевле. Тем более, производители предпочитают использовать более традиционные для своей отрасли материалы, и широта потребления в подавляющем большинстве случаев ограничивается областью термоизоляции.

Задание 2.

CН2=СCl-СН=СН2 --> (-СН2-СCl=СН-СН2-)n

Вывод: Я изучила строение синтетического каучука, получение каучука по способу С.В.Лебедева, области применения каучука.

Размещено на Allbest.ru