Сок вечнозеленого дерева Гевеи, семейства молочаев, растущего в жарком экваториальном климате, стал ценным сырьем для производства натурального каучука. «Слезы дерева» собранные методом «надсечки» затвердевают на воздухе, принимая нужную форму.
Природа и наука
Индейцы Майя изготавливали таким образом некое подобие мячика. Однако, каучук в чистом виде имеет несколько физических свойств, которые надолго отложили его массовое использование по миру.
От высоких температур каучук становится липким, может растекаться, издавая довольно неприятный запах. При низких температурах промерзает, дает трещины.
Но наука шла вперед, ученый химик Чарльз Нельсон Гудьира провел опыт для улучшения физических свойств каучука. Взаимодействие с химическим элементом серой привело полученный полимер к повышенной прочности, эластичности, свойствами звукоизоляции, водонепроницаемости, непроводимости электричества и тепла. Этот эксперимент открыл латексу дверь в мировые отрасли.
Натуральный каучук
«Золотое дерево» имеет статус народного достояния. Оно находится под охраной закона. Вывоз семян строго пресекается. Так было и в самом начале пути к славе. Вывоз семян с Бразилии, которая в те времена была единственным поставщиком ценного сырья, каралось смертной казнью.
Однако, были мореплаватели, рискующие своей головой, которые пробовали это сделать. Одним из них был британский шпион. Именно, ему улыбнулось счастье, и он переправил в своем трюме около семидесяти семян гевеи. Вся партия была продана в Ботанический сад Кью.
Даже при соблюдении правил выращивания, создании климатических условий взросло всего лишь две тысячи всходов. Остальные погибли. Эти саженцы были разосланы во все британские колонии для закладки плантаций каучуконосных деревьев.
Далее, все больше распространяясь по свету, сырье стало получать отрасли применения.
Природный каучук
Гевея одаривает человечество своим ценным соком. Его применение постоянно модифицировалось.
Свойства материала
Многие ученые старательно пытались найти пути решения. Например, химик Макинтош, шотландского происхождения, предложил прокладывать между тканями силиконовую прослойку.
Это было настолько необычно, настолько удобно в использовании, что начался настоящий каучуковый бум. Плащи получили название по фамилии химика. Непромокающая верхняя одежда снискала любовь многих людей. Чуть позже был придуман способ надевать неуклюжие бесформенные «галоши» на обувь.
Особым свойством, притягивающим человека к каучуку, является его эластичность. Но мы уже сказали, что при определенных условиях это свойство пропадает.
Эластичность — удивительное свойство материала, при внешней деформации возвращаться в изначальную форму.
Химическое строение, формула, состав
Полимер, насыщенный С, при огромном числе двойных связей и есть природный каучук. Химики записывают его следующим образом: (С5Н8) n. Степень полимеризации (n) колеблется в диапазоне одна тысяча-три тысячи единиц. Называется изопреном.
Химическим путем можно сказать, что каучук относят к углеводородам (благодаря составу молекулы: С, Н).
Тип углеводородных связей объясняет, что в момент растягивания молекула имеет завидную длину, причем выглядит, как зигзаг. Сравнимы с пружинками.
Категории натурального каучука
Выделяют основные категории природного каучука:
- Смокед-шит— особо ценный тип латекса. В переводе он звучит «закопченный лист». Представляет собой пластинки янтарного цвета, прозрачен, имеет рифленую поверхность.
- Светлый креп— непрозрачный однотонный кремовый окрас. Имеет в своем составе добавки в виде бисульфата Na. Получают путем желирования.
- Пара-каучук — кустарный способ выделки из дикорастущих видов деревьев.
Всего на натуральный каучук приходится восемь типов, которые образуют при помощи технологий и добавок тридцать пять сортов.
Синтетический каучук
Распространившись по всему миру, каучук нашел не только поклонников, но и исследователей. Страны, находящиеся в зависимости от импортного товара, были заинтересованы в получении своего сырья.
История создания
В конце девятнадцатого века французский ученый Бушарда синтезировал нечто похожее на силикон.
На рубеже девятнадцатого-двадцатого веков российский химик И. Кондаков смог получить эластановый полимер. На его основе в Германии появились первые выпуски синтетического сырья. Они использовались на подводных лодках. Однако в массовое производство он не пошел.
Особый вклад в получение синтетического латекса внес российский ученый С. Лебедев. Почти всю свою научную жизнь он посвятил получению каучука. Его исследования были отмечены специальной премией РАН.
После объявления правительством Советского Союза о конкурсе разработки широкого производства латекса для всей страны и за рубеж, Лебедев с командой единомышленников успешно нашел решение.
Так был получен дешевый способ синтезирования. В 1932 году впервые во всем мире Советский Союз наладил получение каучука в промышленном размахе. За ней, через четыре года аналогичное производство получила Германия.
Применение синтетических каучуков
В наши дни синтетическое сырье имеет внушительный ассортимент. Разделяется по составу, свойствам, применению. Классификация идет по названию мономера, группе атомов.
Основной прием синтезирования — это полимеризация диенов, алкенов. Мономеры: стирол, этилен, изобутен и т. д.
Сфера применения очень велика: резина, обувная промышленность, различные шланги, изоляционные материалы, герметики, клеевая основа, красочный арсенал.
Вулканизация каучука
Этапы:
- Получение заготовок: взвешивание каучука и компонентов, резиновая пластификация, прорезинка ткани, резка для сборки, транспортировки.
- Вулканизация. Получение готового изделия. Вулканизация — технологический процесс, при котором в процессе нагревания молекулы серы присоединяются к молекулам каучука. В результате получается огромная молекула, имеющая три измерения.
Нефтехимия вокруг
По статистике в современной жизни человечество использует в повседневной жизни около сорока тысяч изделий из каучука, его производных. Как бы мы жили без автомобилей, автобусов, велосипедов.
Трудно представить себе агротехнику без комбайнов и тракторов. Везде в них используются каучуковые покрышки.
Пищевая промышленность представляет любимое лакомство для взрослых и детей — жевательную резинку, на четверть состоящую из латекса.
Авиастроение, ракетостроение, бытовая промышленность, медицинское оборудование, электроприборы и другие отрасли народного хозяйства.
Как вам статья?
