Каучук - натуральный или синтетический материал, который характеризуется водонепроницаемостью, электроизоляционными свойствами и отличной эластичностью. Путем специальной обработки, из каучука получают резину. Каучук природный получают из млечного сока каучуконосных растений. Это молочно-белая жидкость, которая называется латексом.
Путем коагуляции органическими кислотами млечного сока каучуконосных растений, получают натуральный каучукНатуральный каучук: полимер растительного происхождения, вулканизацией которого получают резину. Основным компонентом натурального каучука является полиизопрен. Вулканизацией натурального каучука получают прочную и эластичную резину. Натуральный каучук применяется в производстве шин, амортизаторов, изделий санитарии и гигиены и др. Наиболее распространённый вулканизующий агент для натурального каучука - сера; в качестве ускорителей вулканизации применяют 2-меркаптобензтиазол (каптакс), его сульфенамидные производные (например, сантокюр), дибензтиазолилдисульфид (альтакс), тетраметилтиурамдисульфид (тиурам) и др. Возможны также радиационная вулканизация К. н. и вулканизация с помощью органических перекисей или алкилфеноло-формальдегидных смол. Кристаллизация натурального каучука обусловливает высокую прочность при растяжении резин на его основе. При введении активных наполнителей прочность резин изменяется незначительно, но существенно повышаются некоторые др. механические свойства. Резины из натурального каучука характеризуются хорошей эластичностью, износо- и морозостойкостью и высокими динамическими свойствами, но низкой стойкостью к действию растворителей, масел, а также меньшей, чем у некоторых синтетических каучуков, тепло- и атмосферостойкостью. Натуральный каучук относится к группе эластомеров - высокомолекулярных соединений, обладающих способностью к большим обратимым деформациям при комнатной и более низких температурах. Натуральный каучук содержится в млечном соке (латексе) каучуконосных растений; отдельные включения каучука имеются также в клетках коры и листьев этих растений. Добывают натуральный каучук главным образом из латекса бразильской гевеи, которая произрастает на плантациях в тропических странах. Крупнейший производитель натуральный каучука- Малайзия (свыше 40% мирового производства). . В натуральном каучуке содержится 90–96% углеводорода полиизопрена, это один из его основных компонентов. Природный каучук встречается во многих растениях, которые совершенно не являются представителями единого ботанического семейства. Эти растения подразделяют на виды, в зависимости в каких тканях у них накапливается каучук:
- латексные - каучук находится в млечном соке;
- паренхимные - каучук находится в стеблях и корнях;
- хлоренхимные - каучук содержится в зелёных тканях молодых побегах и листьях;
- травянистые латексные каучуконосные растения, относящиеся к семейству сложноцветных, которые произрастают в умеренной зоне, в южных республиках, и содержат каучук в небольших количествах в корнях, и промышленного значения не имеют.
Синтетические каучуки – это основная масса эластомеров. Эти синтетические полимеры имеют возможность превращаться в резину путем вулканизации. Синтетический каучук получают с помощью полимеризации или сополимеризации нитрила акриловой кислоты, бутадиена, изопрена, хлорпрена, изобутилена, неопрена, стирола. Как и у натуральных каучуков, у синтетических тоже длинные макромолекулярные цепи, в некоторых случаях разветвленные, которые имеют средний молекулярный вес, равный сотням тысяч, а иногда и миллионам. В большинстве случаев, полимерные цепи в них имеют двойные связи, которые при вулканизации образуют пространственную сетку, а производимая таким образом резина, приобретает свои особенные физико-механические характеристики.
Синтетические каучуки классифицируются по мономерам, которые использовались для их получения (бутадиеновые, изопреновые, и т. д.), так же по атомам в главной цепи или боковых группах (полисульфидные, уретановые, и др.). Их так же подразделяют по молекулярной массе (консистенции), по выпускной форме (твердые, жидкие, порошкообразные), и по содержанию наполнителей (ненаполненные и наполненные).Так же синтетические каучуки могут выпускаться в виде синтетических латексов - водных дисперсий. ТермоэластопластыТермоэластопласты: полимерные материалы, обладающие при эксплуатации свойствами эластомеров (резин) и перерабатывающиеся как обычные термопласты. ТЭПы сочетают упругость эластомеров и пластичность пластмасс. Свойства зависят от типа ТЭП и состава композиции. Перерабатываемость хорошая. Перерабатываются на обычном экструзионном оборудовании без применения калибрования (подобно пластифицированному ПВХ) для мягких сортов ТЭП или с калиброванием — для жестких марок. Применяются для производства различного рода уплотнителей вместо резины (силовых шланговых кабелей). Композиции ТЭП горючи. входят в особую группу каучуков.
Некоторые из видов синтетических каучуков (например, силиконовый каучук, полиизобутилен,) являются насыщенными соединениями. И для их вулканизации применяются органические амины, перекиси и др. вещества. По ряду технических свойств отдельные виды синтетического каучука преобладают над натуральным каучуком.
Синтетические каучуки подразделяют на каучуки специального и общего назначения. Каучуки общего назначения – каучуки с совокупностью достаточно высоких технических свойств ( эластичностьЭластичность: способность полимерного материала или изделия испытывать значительные упругие деформации без разрушения при сравнительно небольшой действующей силе. Например эластичный ПВХ (пластикат) характеризуется высокой эластичностью в широком диапазоне температур (от -60 до +100 °С у наиболее термостойких марок; обычно от -40 до +80 °С в зависимости от содержания пластификатора). А жесткий ПВХ (винилпласт) имеет низкую ударопрочность и невысокая температура эксплуатации (не выше 70-80 градусов по Цельсию). , прочностьПрочность: войство твёрдых тел сопротивляться разрушению (разделению на части), а также необратимому изменению формы (пластической деформации) под действием внешних нагрузок. В узком смысле - сопротивление разрушению. В зависимости от материала, вида напряжённого состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.) и условий эксплуатации (температура, время действия нагрузки и др.) в технике приняты различные меры П. (предел текучести, временное сопротивление, предел усталости и др.). Разрушение твёрдого тела - сложный процесс, зависящий от перечисленных и многих др. факторов, поэтому технические меры П. - условные величины и не могут считаться исчерпывающими характеристиками. Физическая природа прочности. П. твёрдых тел обусловлена в конечном счёте силами взаимодействия между атомами и ионами, составляющими тело. и т.д), которые подходят для массового производства обширного ассортимента изделий. Каучуки специального назначения - каучуки с одним или несколькими специфическими свойствами, которые гарантируют выполнение специальных требований к изделию и обеспечивают его работоспособность, зачастую, в экстремальных условиях работы.
Каучуки общего назначения: бутадиенстирольные, изопреновые, бутадиеновые, и т.д.
Каучуки специального назначения: этиленпропиленовые, бутилкаучукБутилкаучук: синтетический каучук, продукт сополимеризации изобутилена (I) и небольшого количества (1-5%) изопрена (II) Бутилкаучук (далее Б.) получают катионной сополимеризацией мономеров в растворе хлористого метила или хлористого этила при температурах около -100°С (катализатор - хлористый алюминий). Б. - продукт светло-жёлтого цвета с плотностью 920 кг/м3 (0,92 г/см3),не растворимый в спиртах, эфирах, кетонах, дихлорэтане, анилине, нитробензоле, стойкий к действию воды. Б. отличается низкой газопроницаемостью, уступая в этом отношении только полисульфидным каучукам: коэффициент газопроницаемости Б. для водорода, кислорода и азота составляет соответственно 55 * 10-18,9,9 * 10-18 и 2,47 * 10-18 м2/(секн/м2)[5,5 * 10-8, 0,99 * 10-8 и 0,247 * 10-8 см2/(секкгс/см2)]. Отсутствие двойных связей в большинстве звеньев макромолекул Б. обусловливает стойкость Б. к действию кислорода, озона, света, но одновременно и замедленную вулканизацию каучука. (Галогенированием Б. получают так называемый хлорбутилкаучук и бром-бутилкаучук, значительно превосходящие исходный Б. по скорости вулканизации.) , хлоропреновые, уретановые, фторкаучуки и др.
На сегодняшний день основной областью применения натурального каучука остается шинная промышленность (около70%), изготовляются шины для автотранспорта, самолётов, велосипедов. Кроме того, каучук применяется для электроизоляции, для изготовления конвейерных лент высоких мощностей, клея, антикоррозийных покрытий котлов и труб, тонкостенных высокопрочных мелких изделий, в медицине, а также производства промышленных товаров и т.д.
Каучук – вещество, получаемое из каучуконосных растений, возрастающих основным образом в тропиках и содержащих млечную жидкость (латекс) в корнях, стволе, ветвях, листьях либо плодах или под корой. Резина – продукт вулканизации композиций на базе каучука. Латекс не является соком растения, и его роль в жизнедеятельности растения до конца не выяснена. Латекс содержит частицы, выделяемые методом коагуляции в виде сплошной упругой массы, называемой сырым, либо необработанным, каучуком.