§ 48. СИНТЕТИЧНІ КАУЧУКИ

Пригадайте відомості про натуральний каучук.

Упродовж певного часу потреби промисловості задовольнялися природним каучуком, але це тривало недовго: автомобільний транспорт, що розвивався, інші потреби техніки та й важкодоступність сировини спонукали вчених шукати способи добування синтетичного каучуку.

Перший вітчизняний синтетичний каучук було добуто в 1931 р. за методом С. В. Лебедєва. Це був бутадієновий каучук, що утворювався полімеризацією бутадієну (бута-1,3-дієну) з участю каталізатора (металічного натрію):

Складіть загальну формулу полімеру.

Бутадієн для цього синтезу добували з етилового спирту за реакціями дегідратації та дегідрування:

Нині промисловість виготовляє багато різних видів каучуків, у тому числі стереорегулярний ізопреновий (цис-форми), тобто найбільш наближений до натурального. Це стало можливим завдяки застосуванню спеціальних каталізаторів. Сировиною є продукти переробки нафти.

Бутадієновий та ізопреновий — це каучуки загального призначення. Вони використовуються для виготовлення шин та інших гумових виробів для техніки, побуту тощо (мал. 161).

Мал. 161. Цех шинного заводу

До каучуків спеціального призначення належить хлоропреновий:

Як матеріал він негорючий, а за властивостями світло-, термо-, маслостійкості цей каучук переважає натуральний.

Лабораторний дослід 11

Порівняння властивостей каучуку й гуми

Дослід А. Еластичність каучуку й гуми.

Випробуйте шматки каучуку й гуми на розтяг і розрив. Який матеріал розтягується легше й швидше повертається до початкового стану?

Який матеріал легше розірвати?

Зробіть висновки.

Дослід Б. Відношення каучуку й гуми до розчинників.

Опустіть по шматочку каучуку й гуми в пробірки з бензином. Залиште пробірки до наступного уроку.

Що спостерігаєте?

Полімери, зокрема каучуки, є основою герметизуючих матеріалів (герметиків). Призначаються для ущільнення з’єднань між виробами, деталями, поверхнями, які використовують в умовах впливу на них рідин, газів. Наприклад, під час встановлення металопластикових вікон щілини між віконними рамами й стінами заповнюють монтажною піною, яка після застигання надійно ізолює приміщення від зовнішнього середовища.

Розчини каучуку в органічних розчинниках використовують як один із багатьох видів клеїв — гумових. Основою клеїв можуть бути як природні, так і синтетичні високомолекулярні сполуки.

Скористайтеся додатковою інформацією і з’ясуйте, з яких сполук виготовляють клеї, зокрема, відомий усім клей ПВА.

Завдання для самоконтролю

1. Поясніть відмінність у будові натурального ізопренового й синтетичного бутадієнового каучуку.

2. Складіть рівняння реакції полімеризації ізопрену цис-форми.

3. Зобразіть фрагмент стереорегулярного ланцюга хлоропренового каучуку.

4. У чому, на вашу думку, полягає значення синтезу за методом С. В. Лебедєва?

5. Назвіть галузі застосування синтетичних каучуків.

6. Складіть рівняння послідовних реакцій перетворення крохмалю на бутадієновий каучук.