Синтетикалық каучук

Каучук

Каучук– 1) табиғи К-ті (ТК) каучукты өсімдіктердің (негізінен бразилия гевеясының) латексін коагуляциялау арқылы алады. Негізгі құраушысы – полиизопрен; 2) синтетик. К. (СК) – эластик. синтетик. полимерлер. Арнайы СК-тер ТК-терге қарағанда майға, бензинге, түрл 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.

Тарихы[өңдеу]

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 шыққан.

Өндірісі[өңдеу]

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.

 

Шри Ланкадағы әйел каучук жинауда

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.

Латекс Каучук ағашынан алынуда

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.

Каучуктың құрамы[өңдеу]

 

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 қасиеті[өңдеу]

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.

 

 

Синтетикалық талшықтар

Химиялық талшықтардың құрылысы мен оларды өндіру әдістері[өңдеу]

Тоқыма талшықтарына қойылатын негізгі техникалық талап жоғары механикалық беріктік. Ол затта ісер ететін, молекула аралық тартылыс күштеріне байланысты. Молекулалар неғұрлым үлкен және бір біріне жақын орналасқан болса, соғұрлым ол күштер көп болады. Химиялық талшықтар өндірісінде пайдаланылатын полимерлер тәртіпсіз орналасқан сызықты молекулалардан тұрады. Полимерге беріктігі жоғары талшықты структура беру үшін, олардың түзу бойына орналасуын тәртіптеу керек. Полимер макромолекулаларының, олардың қайта орналасу процесінде, көбірек қозғалғыштық пайда болу үшін, алдын ала молекула аралық күштерін кеміту қажет. Бұл заттарды еріту немесе балқыту жолымен іске асырылады. Осыған химиялық талшықтар өндірудің екі әдісі негізделген: ерітіндіден иіру және балқымадан иіру.

Синтетикалық талшықтардың смола балқымасынан қалыптасуы(мысалы: капрон)схемасы суретте көрсетілген қондырғыда жүргізеді.

Ұсақталған смоланы бункерден қондырғының балқу жүретін бас тетігіне береді. Қыздырылып тұратын торда смола балқиды. Қоймалжың балқыма фильерге түседі, одан жіңішке ағым түрінде шахтаға шығады. Шахтаға суық ауа беріледі. Ағым суығанда жіңішке талшықтар алынады. Оларды әр түрлі жылдамдықпен айналып тұратын роликтерге созады және жіпке айналдырады.

Көптеген синтетикалық талшықтарды, пластмассалар қай мономерден алынатын болса, сол мономерден алады(полителен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол және басқа да талшықтар)

Полиамид талшықтар[өңдеу]

 

Капрон талшықтары (перлон, силон)[өңдеу]

Капрон талшықтары жоғары молекулалық зат капрон смоласынан щығарылады. Смола макромолекулаларының сызықтық стуктурасы бар екенін формула көрсетіп тұр. Олар шамамен 200 аминокапрон звеноларынан тұрады. Капрон смоласы алынатын бастапқы өнім капролактам деп аталады. Оны әр түрлі оңай қосылыстардан: фенолдан, аниленнен, циклогексаннан алуға болады.

Таза капролактам кристалдық ақ зат, қалыпты қысымда қайнау температурасы 258C, балқу температурасы 69-71C. Барлық дерлік еріткіштерде ериді. Капрон амид байланысы деп аталатын байланыстары бар полиамид талшықтары тобына жатқызылады.

Капрон талшығы өте бағалы механикалық қасиеттерімен белгілі және кеңінен қолданылады. Бірқатар техникалық мақсаттардан басқа, ол әр түрлі тігін және трикотаж бұйымдарын: шұлық және басқалар, сонымен қатар, балық аулауға қажетті заттар, жасанды талшық және т. б. даярлау үшін қажет. Капрон талшығы мақтанікінен екі есе берік, суда ісінбейді, қара күйеге желінбейді. Одан жасалған жасалған бұйымдарды өтектемесе де болады: тез кеуіп, олар фабрикада берілген бастапқы қалпына келеді. Капроннан иірілген жіп табиғи жібек жіптен 15-20 есе иілгіш. Капрон пластмасса түрінде де пайдаланылады, одан механизмдер үшін тетіктер жасайды. Капрон талшығы негізінде алынған маталардың кемшілігі, олардың ылңал сіңіре алмайтындығы. Соның салдарынан терінің тершеңдік ауруы және аллергиялық реакция туындайды.

Капрон жіптері вискоз жібегінің жіптерінен 4 есе жеңіл, олардың беріктігі2-3есе көп. Бұл капроннан, парашют ашылғанда кенеттен жұлқуда үзілмейтін, жеңіл парашют маталарын жасауға мүмкіндік береді. Капрон талшығынан істелген корд аса беріктігімен белгілі.

Егер автомобиль немесе велосипед шинасын кессе, сонда резинаға престелген иірілген жіптер көрінеді. Осы корд. Кордтан ленталар жасайды және оларды шикі резинамен сіңіреді. Әр шина осындай резиналанған ленталар қатарынан тұрады;олар бір біріне крест тәрізді салынған корд, темір бетондағы темір каркас секілді резинада байланыстырғыш қаңқа болып табылады. Капрон талшығының кемшілігі қышқыл әрекетіне онша төзе алмайды, оның макромолекулалары амидтік байланыс тұсынан гидролизге ұшырайды.

Эластик үлпілдек, аса созылғыш, талшық, одан іш киім, ұйық, шұлық, трикотаж бұйымдары жасалады. Мэронның да қасиеті соған ұқсас, бірақ эластиктен созылғыштығы нашарлау.

Анид адипин қышқылы мен гексаметилен диаминнен өндіріледі, технологиясы капронды өндіргенмен бірдей. Қасиеттері де капронға ұқсас, бірақ оған қарағанда жылуға төзімді және созылғыш келеді. Механикалық тоқымалар, әсіресе корд, текстиль т. б. бұйымдарды даярлауда кеңінен қолданылады. Анидті АҚШта нейлон, Жапонияда пропилон, Англияда найлон деп аталады.

Энант(найлон7) амиэнант қышқылынан алынады. Көп қасиеттері капронға ұқсас, бірақ жарыққа және жылуға берік. Бұдан корд, штапель жиырылмайтын тоқыма т. б. шығарылады.

 

 

 

Химия өнеркәсібі

Химия өнеркәсібі — ауыр өнеркәсіптің жетекші салаларының бірі, еңбек заттарын (шикізаттар мен материалдарды) өңдеуге, негізінен химиялық әдістерді баса қолданатын өндіріс салаларының кешені.

Химия және мұнай-химия өнеркәсібі[өңдеу]

 

Іштей химия және мұнай-химия өнеркәсібі болып бөлінеді.

1. Химия өнеркәсібіне жататын салалар:

кен-химия (фосфорит, апатит, калий тұзын өндіру және байыту, күкірт, т.б.)

негізгі химия (анорганикалық қышқылдар, минералдық тұздар, сілтілер, жасанды тыңайтқыштар, хлор, аммиак өндірісі)

жасанды және синтетикалық талшықтар, синтетикалық шайырлар және пластмассалар, сыр-бояу өнеркәсібі (әк, литопон, сыр, эмаль, нитроэмаль, т.б. өндіру)

химиялық тездеткіштер (реактивтер) және ерекше таза заттар, синтетикалық бояғыштар, фотохимия, тұрмыстық химия, химия-фармацевтика

2. Мұнай-химия өнеркәсібіне жататын салалар:

синтетикалық каучук

негізгі органикалық синтез өнімдерін өндіру

резина-асбест өнеркәсібі жатады.

Химия өнеркәсібінің салалық құрылымы[өңдеу]

 

Осыған орай химия өнеркәсібінің салалық құрылымы 4 топқа бөлінеді, олар:

кен-химия өнеркәсібі (шикізат — фосфорит, ас және калий тұздарын, күкірт, т.б. өндіру, байыту және оларды бастапқы өңдеу)

негізгі химия өнеркәсібі (минералдық тыңайтқыштар, қышқылдар, сілтілер, т.б. өндіру)

полимерлік материалдар өнеркәсібі (синтетикалық шайырлар мен пластмассалар, химиялық талшықтар, синтетикалық каучук, синтетикалық бояғыштар өндіру);

тұтыну қажеттерін қанағаттандыруға арналған өнім (фармацевтикалық дәрі-дәрмек, жуғыш заттар, фотохимия, парфюмериялық-косметикалық тауарлар) өндіру. Химия өнеркәсібінің құрамында барлығы 200-ден астам кішігірім сала мен өндіріс бар, ал оның өнімдерінің түр-түрінің атауы 1 млн-ға жетіп отыр.