Происхождение и свойства каучука

Химия высокомолекулярных соединений — комплексная наука. Она впитала в себя основные достижения из области органического синтеза, физико-химических и биологических исследований, технологических и инженерных решений. Эта важная отрасль химической науки достигла высокого уровня развития. Появилось огромное количество совершенно новых полимерных материалов — пластических масс, синтетических каучуков и волокон, подавляющее большинство которых обладает лучшими эксплуатационными свойствами по сравнению с таковыми природных полимеров. Современные исследования в области химии полимеров направлены прежде всего на создание новых синтетических полимерных материалов, обладающих совершенно новыми и необходимыми человеку свойствами. Однако это не исключает и изучение высокомолекулярных продуктов природного происхождения, их совершенствование и модернизацию. [c.372]

Среди множества природных соединений существует обширный класс изопреноидов (или терпеноидов), включающий тысячи структурно различных соединений, которые объединены единством пути биосинтеза из небольшого числа ключевых предшественников. Роль некоторых соединений этого класса, таких, как витамины А и D или стероидные гормоны, уже давно известна они выполняют важнейшие регуляторные функции в организмах млекопитающих. Также понятна практическая полезность ряда других издавна известных изопреноидов, как, например, камфоры, ментола или каучука. Однако долгое время ничего конкретного не было известно ни о функциях, ни о полезных свойствах еще сотен природных соединений этого класса. В результате к 50-м годам XX в. сложилось мнение, что большинство изопреноидов, например растительного происхождения, образуются в живой клетке как физиологически инертный балласт для связывания отходов метаболизма (вторичные метаболиты). При этом как-то даже не ставился такой вопрос а почему все-таки организму потребовалось ценой значительных затрат энергии синтезировать те или иные, иногда очень сложные структуры, если их единственное назначение — обеспечивать функционирование системы удаления шлаков В те времена могло показаться, что лишь профессиональный педантизм и отсутствие воображения заставляют химиков вести нескончаемую работу по поиску и вьщелению, изучению строения, а также еще и синтезу все новых и новых природных изопреноидов. Типичная инвентаризация неликвидов, числящихся на балансе природы — вот мнение, которое авторам доводилось слышать от некоторых ученых-функционеров, от которых, к сожалению, зависело распределение средств на научные исследования. [c.19]

Испытания пластоэластических и физико-механических свойств каучуков и их вулканизатов (табл. 5), полученных при регулировании ДДМ и меркаптанами нефтяного происхождения, показали их идентичность. [c.43]

Для придания резине других ценных свойств каучук смешивают с разнообразными сыпучими или жидкими веществами органического и неорганического происхождения. Эти вещества называются ингредиентами (табл. 2). [c.7]

Натуральными полимерами являются целлюлоза, естественные смолы растительного и животного происхождения, натуральный каучук, некоторые белки и другие вещества. Многочисленные синтетические полимеры значительно различаются по своим физическим и химическим свойствам в зависимости от состава и методов синтеза. В обширную и все увеличивающуюся группу синтетических полимерных материалов входят искусственный каучук, пластические массы, синтетические смолы, синтетические волокна, а также многие приготовленные на их основе искусственные лаки, краски, клеи. В настоящее время сырьевая база для получения искусственных полимеров заметно расширилась и они находят все более широкое применение в самых различных отраслях промышленности химической, авиационной, автомобильной, радиотехнической, текстильной и многих других. Можно утверждать, что производство и широкое промышленное использование синтетических полимеров являются одним из важнейших показателей химизации народного хозяйства страны. [c.168]

ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СВОЙСТВА КАУЧУКА [c.10]

Природные полимеры образуют многочисленную группу веществ растительного и животного происхождения, например натуральный каучук, хлопок, шелк, шерсть и др. Они не могут удовлетворить все современные бытовые и производственные потребности. Поэтому огромное большинство различных по свойствам полимерных материалов получают синтезом из низкомолекулярных. Они называются синтетическими полимерами. Наконец, существуют искусственные модифицированные полимеры, которые представляют собой продукты переработки природных высокомолекулярных веществ, например целлюлозы (ацетилцеллюлоза, нитроцеллюлоза и др.). [c.375]

К настоящему времени в шинной промышленности пока нет рецептур массового изготовления шин, в которых бы использовались олигомеры синтетического происхождения. Идет период накопления данных по использованию различных олигомеров в разных серийных рецептурах. Надо отметить, что в зависимости от химического строения олигомера, его молекулярных характеристик, физического состояния, дозировки, типа каучука, в который вводится олигомер, модифицирующий эффект может быть самым различным от изменения какого-либо одного показателя до появления нового комплекса свойств. [c.130]

В резиновой промышленности, кроме основного сырья—каучука, используются различные добавки—ингредиенты резиновых смесей (стр. 497). Эти добавки придают смесям необходимые технологические свойства и улучшают качество резиновых изделий. Применяются как неорганические ингредиенты (сера, кремне-кислота, некоторые минералы, соли, окислы металлов и др.), так и вещества органического происхождения (сажа, продукты переработки нефти и каменного угля, разнообразные синтетические препараты). Важнейшими синтетическими препаратами, потребляемыми резиновой промышленностью, являются [c.361]

Для улучшения пластичности твердых парафинов их применяют в виде композиций с нефтяными церезинами и восканш, которые имеют повышенное содержание кристаллизующихся углеводородов изомерного и циклического строения, являщихся носителями пластических свойств, а также с канифолью и различными полимерами (пшшпропилен, бутил-каучук, сополимер этилена с винилацетатом и др.). Типичными примерами ВОСКОВ нефтяного происхождения являются защитные воски ЗВ-1, ЗВ-1у [I], получаемые на основе фильтрата обезмасливания тяжелого дистиллятного сырья, а также воски "Омск-1" и "Оаск-7" [c.61]

Высокоплавкий битум выгодно отличается от других жидких мягчителей нефтяного происхождения тем, что его можно вводить в резину в значительно большем количестве без ухудшения механических свойств резины, что способствует экономии каучука. [c.410]

Все физико-механические показатели резин на основе полибутадиена и бутадиен-стирольных каучуков СКС-30 и СКС-10 плавно изменяются с составом смеси от показателей одного каучука до показателей, характерных для другого каучука. В смесях, приготовленных на основе СКС-30 и СКБ, а также СКН-18 и СКБ, на кривых свойство — состав наблюдаются максимумы и минимумы, происхождение которых объясняется неоднородностью смеси. [c.487]

Насыщенность макромолекул атомами фтора придает каучукам не только сопротивляемость горению, но и ряд других ценных свойств, отсутствующих или слабо выраженных у других эластомеров. В первую очередь следует отметить совокупность таких удачно сочетающихся свойств, как выдающаяся стойкость к термоокислительному старению и высокая сопротивляемость действию авиационных топлив, смазочных масел нефтяного происхождения и. некоторых органических растворителей. Стойкость к термоокислительному старению обусловлена высокой энергией связи —С—С— во фторкаучуках по сравнению, например, с полиизобутиленом или другими каучуками карбоцепного строения. В этих каучуках она составляет около 266,5 кДж/моль, в то время как у фторкаучуков она находится на уровне 436—487 кДж/моль, в зависимости от степени фторирования атома углерода [94, 95]. Имеющиеся в макромолекуле группы —Ср2 и —СРз не поддаются окислению любыми методами благодаря экранирующему эффекту электронной оболочки атома фтора. [c.74]

Присутствие в макромолекуле склонных к гидролизу эфирных связей делает этот каучук малоустойчивым к действию кислых и щелочных реагентов. Вместе с тем, относительно высокое содержание серы придает ему способность сопротивляться влиянию бензина, керосина и некоторых органических жидкостей не нефтяного происхождения, как, например, олеиновая кислота, скипидар и др. Эти свойства сохраняются и в вулканизатах (табл. 33), получаемых при нагревании в присутствии оксида цинка — наиболее распространенного, хотя и не единственного вулканизующего агента. [c.93]

Полимеры такие же древние как мир, так как в той или иной форме они составляют основу всей живой материи — растений и животных. Однако в самостоятельную группу веществ полимеры были выделены только в начале XX в. благодаря обширным научным исследованиям, в результате которых появилась реальная возможность получать полимеры химическим путем. Первоначально эти синтетические вещества пытались использовать как заменители известных природных полимеров, таких, как каучук или шелк, однако развитие промышленности полимерных материалов в последние десятилетия (начиная приблизительно с периода второй мировой войны) привело к появлению широкого спектра совершенно новых веществ — пластмасс, каучуков и волокон, многие из которых имеют свойства, отличные от свойств любых природных полимеров. В современных исследованиях полимеров, хотя и включающих вещества природного происхождения, доминирующее место все больше занимают синтетические полимеры. Это объясняется тем, что в основном научные исследования связаны с проблемами промышленного развития этой области. [c.9]

Т. Технология полимерных материалов общие вопросы технические высокомолекулярные продукты природного происхождения (каучук, целлюлоза, лигнин, технические белки, природные смолы и др.) свойства и подготовка химикатов и других материалов для производства ВМС и изделий из них материалы и изделия на основе ВМС прочие области применения ВМС. [c.73]

Химия на протяжении всей своей истории решала одну, и только одну, двуединую задачу — задачу получения материалов с заданными свойствами (керамики, металлов, красителей, пластмасс, волокон, каучука), на достижение чего была направлена производственная деятельность человека, и выявления способов управления свойствами вещества, на реализацию чего была иаправлеца теоретико-познавательная деятельность человека. Или, иначе говоря, решение теоретической проблемы происхождения свойств вещества и управления этими свойствами служило ключом к выполнению производственной задачи получения материалов с заданными свойствами. Проблема происхождения свойств вещества и управления ими всегда была и остается основной проблемой химии. [c.626]

Ее появление было ошеломляющим, так как до нее все названные здесь материалы можно было добывать в ограниченных масштабах и с огромными затратами низкопроизводительного, преимущественно сельскохозяйственного труда. Но... изумление успехами структурной химии было недолговечным. Интенсивное развитие автомобильной промышленности, авиации, энергетики и приборостроения в XX в. выдвинуло совершенно необычные для материаловедения требования нужны были материалы (и в невиданных масштабах ) со строго заданными свойствами — высокооктановое моторное топливо, особые смазки, специальные каучуки и пластмассы, высокостойкие изоляторы, жаропрочные органические и неорганические полимеры, полупроводники. Для получения этих материалов способ, основанный лишь на структурной химии, был уже непригоден 1) он не обеспечивал экономически приемлемых выходов продуктов 2) он ориентировался, как правило, на активные исходные вещества — спирты, кислоты и т. п. — растительного происхождения (достаточно сказать, что первый синтетический каучук получен из этилового стшрта с выходом мономера 28—30%, а спирт — из зерна) 3) он не располагал необходимыми возможностями управления процессами синтеза. [c.20]

Специфические свойства каучуков этого типа определяются присутствием в их макромолекулах полярных групп, что влечет за собой повышенную стойкость к некоторым неполярным растворителям, к которым можно причислить и масла нефтяного происхождения. Другая особенность заключается в отсутствии у акрилатных каучуков непредельных реакционноспособных связей, что делает невозможным проведение серной вулканизации. Вместе с тем, сера входит во многие практические рецепты, резиновых смесей, однако ей не приписывается роль структ ри-рующего агента. В присутствии серы вулканизующим действием обладают некоторые амины, например триэтиленамин. гекса-метилендиамин, полиэтилендиамин. Из других агентов можно назвать галогенсодержащие соединения, применяемые с оксидами металлов, фенолоформальдегидные смолы н другие вещества. [c.85]

При помощи соответствующего чередования блоков и ответвлений и подбора гидрофобных и гидрофильных цепей удается широко изменять свойства полимеров. Оба эти вида полимеров обладают более высокой упорядоченностью строения, чем обычные сополимеры. Крупным достижением в получении упорядоченных полимеров является синтез стереоспецифических (или изотактических) полимеров. Так, например, в присутствии катализатора Циглера А1(С2Н5)з+Т1С14был получен чистый цыс-1,4-полиизопрен, идентичный натуральному каучуку, кристаллический полипропилен, а также кристаллический полистирол, в котором вместо случайного пространственного расположения групп СвИв, как в обычном полимере, существует строго упорядоченное чередование ряда Д-конфигураций с рядом -конфигураций (Натта). Такие стереоспе-цифические полимеры с одинаковым расположением идентичных боковых групп по отношению к главной цепи называются изотакти-ческими если же боковые группы последовательно расположены в противоположных направлениях (по типу конфигурации )LDLDL...), то полимеры называются синдиотактическими наконец, полимеры со случайным расположением боковых групп называются атактическими. Благодаря высокой упорядоченности строения стереоспецифические полимеры легко кристаллизуются и обладают рядом ценных качеств (более высокой прочностью, теплостойкостью и др.) по сравнению с обычными полимерами. Эти результаты показывают значение для свойств полимера не только химического состава, но и пространственного строения цепи, и приближают синтетические полимеры к высокоупорядоченным структурам биологического происхождения. [c.22]

Проведенные исследования по улучшению эксплуатационных свойств герметизирующю и гидроизоляционных мастик на основе тяжелых нефтяных остатков с полимерами и каучуками показали, что важной характеристикой является растворимость полимеров и каучуков. Исследования способности тяжелых нефтяных остатков растворять полимеры и каучуки показали, что к полимерам низкой растворяющей способностью обладает крекинг-остаток дистиллятного происхождения (ДКО), лучшей - битум БН 60/90. С увеличением молекулярной массы тяжелых нефтяных остатков их растворяющая способность увеличивается. [c.292]

Парафины и церезины часто не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям по ряду физико-механических показателей (механической прочности, морозоустойчивости, влаго- и паропрони-цаемости и др.). Так, парафины при нанесении на упаковочный материал образуют высокопористую пленку, обладающую повышенной проницаемостью. При низких температурах пропитанный ими упаковочный материал растрескивастся на изгибах, нарушая герметичность и снижая прочность покрытия. Свойства парафинов могут быть улучшены введением модифицирующих добавок— смол растительного (каиифоли) и синтетического (производных терпенов) происхождения, натуральных и синтетических каучуков, некоторых полимерных материалов (полиолефинов, сополимеров этилена с кислородорганическими соединениями и др.). [c.405]

Четвертый недостаток. Натуральный каучук является единственным каучуком натурального происхождения и его звенья имеют преимущественное 1,4-цис-изопреновое строение. Несмотря на то, что ни один из видов СК не может полностью повторить комплекс свойств резин из НК, тем не менее ряд СК дает резины с отдельными показателями, намного превосхо- [c.13]

Но дальнейшее развитие производства, в особенности автомобильной промыщленности, авиации, энергетики и приборостроения, в XX в. выдвинуло совершенно необычные для материаловедения требования нул<-ны были материалы со строго заданными свойствами и в невиданных прежде масштабах — высокооктановое моторное топливо, особые смазки, специальные каучуки и пластмассы, высокостойкие изоляторы, жаропрочные органические и неорганические полимеры, полупроводники. Для получения этих материалов способ, основанный лишь на структурной химии, был уже непригоден, поскольку 1) он не обеспечивал экономически приемлемых выходов продуктов 2) он ориентировался, как правило, на активные исходные вещества (спирты, кислоты и т. п.) растительного происхождения (достаточно сказать, что первый синтетический каучук получали из этилового спирта с выходом мономера 28—30 %, а спирт — из зерна) 3) он не располагал возможностями управления процессами синтеза. [c.628]

Высокоплавкий битум выгодно отличается от дргугих жидких мягчителей нефтяного происхождения тем, что его можно вводить в резину в значительно большем количестве без ухудшения механических свойств резины, что дает экономию каучука. Расход битума 7—10% на каучук, или 2—5% на готовую резину. [c.344]

Пластификаторы оказывают существенное влияние на свойства смесей и вулканизатов Б -п. к. В качестве пластификаторов для Б.-н. к. используют 1) сложные эфиры (дибутилфталат, диоктилфталат, ди-бутилсебацинат и др.), к-рые применяют гл. обр. для повышения морозостойкости и эластичности вулканизатов 2) природные и синтетич. смолы (канифоль, сосновая, кумароно-инденовые и феноло-формальдегидные смолы), повышающие клейкость смесей (кумароно-1шде-новые смолы придают вулканизатам также и высокие прочностные свойства) 3) продукты нефтяного происхождения (гл. обр. высокоароматизированные), применение к-рых позволяет получать вулканизаты с высоким относительным удлинением и сопротивлением раздиру 4) различные жидкие каучуки (напр., Б.-н. к. типа хайкар 1312), олигоэфиры и др., улучшающие сопротивление резин тепловому старению. Пластификаторы с преимущественным содержанием алифатич углеводородов (напр., вазелиновое масло) находят ограниченное применение, т. к. вследствие плохой совместимости с Б.-н. к. мигрируют на поверхность резин. Количество пластификаторов не превышает, как правило, 30 мае. ч. С увеличением содержания связанного акрилонитрила совместимость Б.-н. к. с пластификаторами уменьшается. [c.155]

Вулканизованные изделия, а также покрытия из высокомолекулярных кремнийорганических каучуков, также как и из низкомолекулярных (см. раздел 3.4) в большинстве своем обладают антиадгезионными свойствами по отношению к многим вязким и липким материалам органического происхождения. Это свойство интересует специалистов, занятых в химической, металлургической, пищевой и в некоторых других отраслях промышленности, а также в строительстве [114, 115]. С помощью антиадгезионного гидрофобного разделительного слоя облегчается вынимание каких-либо отверждающихся в формах масс, например гипса, теста, шоколада и т. п., предотвращается смачивание, а иногда и образование льда. [c.92]

Приблизительно в то же время удалось изготовить каучук, который нашел применение прежде всего в протезировании челюстей. Наряду с пластмассами, изготовленными на растительной основе, появились пластмассы животного происхождения, например галалит, называемый иначе искусственным рогом. Первым искусственным материалом, нашедшим применение в медицине и особенно в хирургии, был целлулоид. Уже в 1894 г. его впервые применил Френкель для закрытия дефектов в покровах черепа. Физические свойства целлулоида — прозрачность, гладкая поверхность и пластичность — побудили хирурга к применению этого материала. Применение целлулоида часто вело к повреждению тканей, что дискредитировало его применение. Пластмассы не находили применения в медицине на протяжении неаколвких десятилетий. Если не считать одной работы Функе (1915) о применении целлулоида на черепе, иопользование пластмасс в хирургии и в медицине начинается только в конце 30-х го дов настоящего века. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология