Каучук и его применение - Реферат

Каучуки - натуральные или синтетические материалы, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путем специальной обработки получают резину.Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. Каучук на языке индейцев тупи-гуарани означает «слезы дерева». Следующие два века каучук для Европы был просто любопытной заморской диковинкой. В 1770 году британский химик Джозеф Пристли (Joseph Priestley) впервые нашел ему применение: он обнаружил, что каучук может стирать то, что написано графитовым карандашом. В 1834 году немецкий химик Фридрих Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) и американский химик Натаниель Хейвард (Nathaniel Hayward) обнаружили, что добавление серы к каучуку уменьшает или даже вовсе устраняет липкость изделий из каучука.Слово «каучук» происходит от двух слов языка тупи-гуарани: «кау» - дерево, «учу» - течь, плакать. Натуральный каучук получают коагуляцией млечного сока (латекса) каучуконосных растений. В зависимости от того, в каких тканях накапливается каучук, каучуконосные растения делят на: · паренхимные - каучук в корнях и стеблях; Травянистые латексные каучуконосные растения из семейства сложноцветных (кок-сагыз, крым-сагыз и другие), произрастающие в умеренной зоне, в том числе в южных республиках, содержащие каучук в небольшом количестве в корнях, промышленного значения не имеют. Промышленное значение имеют латексные деревья, которые не только накапливают каучук в большом количестве, но и легко его отдают; из них наиважнейшее - гевея бразильская (Hevea brasiliensis), дающая по разным оценкам от 90 до 96% мирового производства натурального каучука.Это высокое стройное дерево может достигать 45 метров в высоту при 2,5-2,8 м в обхвате. Каучук в гевее содержится в млечном соке - латексе, распределенном в млечных каналах, которые образуют в стволе концентрические кольца. Латекс состоит из мельчайших частичек жидкости, твердых частиц и других примесей. Только около 33% латекса составляет каучук, 66% вода и около 1% другие вещества. Для сбора латекса с деревьев на коре делается диагональный остроугольный надрез, вершиной угла направленный вниз, затем надрез расширяют до 0,3-0,5 от окружности ствола.Набухая и затем растворяясь в жирных и ароматических углеводородах (бензине, бензоле, эфире и других) и их производных, каучук образует коллоидные растворы, широко используемые в технике. Особенно важным и специфическим свойством каучука является его эластичность (упругость) - способность каучука восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия сил, вызвавших деформацию. Каучук - высокоэластичный продукт, обладает при действии даже малых усилий обратимой деформацией растяжения до 1000%, а у обычных твердых тел эта величина не превышает 1%. Если поднять температуру до 200-250 °C, то каучук разлагается с образованием ряда газообразных и жидких продуктов. Каучук не растворяется в воде, щелочи и слабых кислотах; в этиловом спирте его растворимость небольшая, а в сероуглероде, хлороформе и бензине он сначала набухает, а уж затем растворяется.Натуральный (природный) каучук (НК) представляет собой высокомолекулярный непредельный углеводород, молекулы которого содержат большое количество двойных связей; состав его может быть выражен формулой (C5H8)n (где величина n составляет от 1000 до 3000); он является полимером изопрена: Рисунок 1 - схема натурального каучука Как видно из этой схемы, при полимеризации изопрена раскрываются обе его двойные связи, а в элементарном звене полимера двойная связь возникает на новом месте - между атомами углерода 2 и 3. Длинную молекулу каучука можно было бы наблюдать непосредственно при помощи современных микроскопов, но это не удается, так как цепочка слишком тонка: диаметр ее, соответствующий диаметру одной молекулы, составляет примерно 2•10-10 м. Тепловые колебания звеньев заставляют молекулу изгибаться, при этом концы ее в спокойном состоянии сближены. Если устранить усилие, вызвавшее растяжение каучука, то концы его молекул вновь сближаются и образец принимает первоначальную форму и размеры.Одно дерево бразильской гевеи в среднем, до недавнего времени, было способно давать лишь 2-3 кг каучука в год; годовая производительность одного гектара гевеи до Второй Мировой войны составляла 300-400 кг технического каучука. Поэтому возникла необходимость получить синтетический каучук. Современная, все развивающаяся и усложняющаяся техника требует каучуки хорошие и разные; каучуки, которые не растворялись бы в маслах и бензине, выдерживали высокую и низкую температуру, были бы стойки к действию окислителей и различных агрессивных сред. Лебедеву впервые удалось получить синтетический каучук и бутадиен. К 1 января 1928 года в жюри нужно было представить описание способа, схему промышленного получения продукта и 2 кг каучука.В разработке синтеза каучука Лебедев пошел по пути подражания природе. Поскольку натуральный каучук - полимер диенового углеводорода, то Лебедев воспользовался также диеновым углеводородом,

Содержание

Введение

1. Натуральный каучук

1.1 История открытия натурального каучука

1.2 Природные каучуконосы

1.3 Сбор латекса и производство натурального каучука

1.4 Физические и химические свойства натурального каучука

1.5 Состав и строение натурального каучука

2. Синтетический каучук

2.1 Способ получения синтетического каучука по методу Лебедева

2.2 Получение синтетического каучука

2.3 Важнейшие виды синтетического каучука

3. Резина

3.1 Вулканизация каучука

3.2 Применение резины в промышленных товарах

3.3 Виды резины и их применение

Использованная литература

Каучуки - натуральные или синтетические материалы, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путем специальной обработки получают резину. Природный каучук получают из жидкости молочно-белого цвета, называемой латексом, - млечного сока каучуконосных растений.

В технике из каучуков изготовляют шины для автотранспорта, самолетов, велосипедов; каучуки применяют для электроизоляции, а также производства промышленных товаров и медицинских приборов.