Табиғи және синтетикалық каучук: алынуы, химиялық құрылысы және физико-химиялық қасиеттері

Көксағыз(каучук) синтезі

табиғи (ТК) каучукты өсімдіктердің (негізінен бразилия гевеясының) латексін коагуляциялау арқылы алады. Негізгі құраушысы - полиизопрен;

синтетик. К. (СК) - эластик. синтетик. полимерлер.

Табиғи каучукты кейбір тропикалық - бразиль гевеясы, каучук фикусы және т. б. өсімдіктердің сүтті шырындарынан (латекс) алады. Қазақстанда каучук өсімдіктері - көк сағыз және тау сағыз өседі. Осы өсімдіктерден Ұлы Отан соғысы кезінде каучук өндірістік жолмен алынған.

Каучуктың алынуы мен қолданылуын одан әрі тереңдете зерттеу (ХVIII ғасырдың 20 - жылдарындағы Бразилияға экспидиция) каучуктың Heve ағашынан алынатынын анықтауға мүмкіндік береді. Каучукты алу үшін ағашқа кесіп тіліктер жасайды. Бөлінетін ақ сүтті шырын ауада тез қатайып қараяды да, созылғыш массаға айналады. Маталарға шырын сіңіртсе олар су өткізбейтін болады, қатып қалған щайырдан факелдер дайындалады және шашыратқы түріндігі арнайы шөлмектер алынады.

Каучукты адамдар ертеден білген. Оңтүстік Америка елдерінде қазу жұмыстары жүргізілген кезде резеңке доптары табылған, олар тұрмыс - салт мақсатында қолданылған. Европалықтар каучукпен алғаш рет ХVI ғасырдың аяғында Х. Колумб серіктестерімен Оңтүстік Америкаға (Гаити) келіп түскенде жергілікті тұрғындардың доп ойнағанын көргендерінен бастап танысқан. Индейліктер сүтті шырынды «као чо» - ағаштың көз жасы деп атаған, содан каучук деген атау щыққан. Каучуктың алынуы мен қолданылуын одан әрі тереңдете зерттеу (ХVIII ғасырдың 20 - жылдарындағы Бразилияға экспидиция) каучуктың Heve ағашынан алынатынын анықтауға мүмкіндік береді. Каучукты алу үшін ағашқа кесіп тіліктер жасайды. Бөлінетін ақ сүтті шырын ауада тез қатайып қараяды да, созылғыш массаға айналады. Маталарға шырын сіңіртсе олар су өткізбейтін болады, қатып қалған щайырдан факелдер дайындалады және шашыратқы түріндігі арнайы шөлмектер алынады.

Табиғи каучукты ауа жібермей қыздырса диен көмірсутегі 2-метил, 3-бутадиен немесе изопрен түзілетіні жөнінде анықталған. Молекулалық формуласы С5Н8. табиғи полимер каучуктың қанықпағандығын дәлелдеу үшін, оны газ өткізгіш түтігі бар тығынмен жабылған сынауықта қыздырымыз.

Қыздырғында каучуктың молекулалық массалары төмендегі өнімдерге ыдырайды. Түзілген өнімдер су құйылған стақанға салынып салқындатылатын қабылдағыш-сынауыққа бромды су (немесе калий перманганатының ерітіндісін) құямыз. Бромды судың түссізденуі каучукты қыздырғанда қанықпаған қосылыс алынғанын білдіреді. Каучук ыдырауының негізгі құрамдас бөлігі, яғни мономері 2-метил-1, 3-бутадиен (изопрен) .

Каучуктың негізгі қасиеті - оның майысқақтығы. Пішінінің түрліше өзгеруінен - қысу, созудан кейін каучук өзінің алғашқы пішініне қайта оралады. Табиғи каучук молекуласында СН2 - тобы қос байланыстың бір жағында (цисформа) орналасады, мұндай құрылыс стереоретті деп аталады. Осы құрылысы каучукке майысқақтық қасиет береді. Каучук сондай-ақ суды, газды және электр тогын өткізбейді. ХІХ ғасырдың басынан бастап каучук аяқ киім және су өткізбейтін киімдер өндірісінде қолданыла бастады. Бұл бұйымдардың пайдалылығымен қоса, айтарлықтай кемшіліктері де болады, олар салқын ауа райында қатты және морт болып, ал ыстықта жұмсарып, жабысқақ қасиетке ие болады. Каучукке беріктік, тозбау, майысқақтық, температура өзгерісіне төзімділік қасиеттерін берү үшін оны вулканизациялайды - күкірт қосып, қыздырып, резеңкеге айналдырады. Вулканизациялау кезінде каучуктың сызық тізбекті молекулалары ірі торлы молекулаларға «тігіліп» резеңке алынады.