Каучук пен резеңке

Каучук пен резеңке

Каучуктар табиғи және синтездік болып бөлінеді. Табиғи каучук көксағыз, таусағыз сияқты кейбір өсімдіктердің сүтті шырындарында болады. Табиғи каучукты, негізінен, Бразилияда өсетін гевея ағашынан алады. Каучук алу үшін өсімдіктің қабығын кертіп тіледі. Сол тіліктен ағатын сүтті шырынды (латексті) — каучуктың коллоидті ерітіндісін жинап алады. Сосын ерітіндіге электролитпен әсер етіп немесе қыздырыпкоагуляциялап (ірілендіріп) каучук жасайды. Эксперименттік жолмен каучук, негізінен, 2-метилбутадиен-1,3-тің (изопреннің) полимері (С5Н8)nекені анықталды.

Каучуктың құрылысы

Изопреннің полимерлену реакциясын диендер тақырыбында қарастырдық. Полимерлену барысында молекулалар бір-бірімен 4-және 1-көміртек атомдары арқылы өзара сызықты қосылады. Табиғи каучук изопреннің цис-олимері, құрамындағы метилен топтары—СН2 қос байланыстың бір жағын ала орналасады.

Изопреннің құрылым мономері ретті қайталанып отырады. Полимердің осындай құрылымының аркасында оған майыскақтық қасиет тән болады. Каучук макромолекулаларының құрылысы сызықтық болғанымен, түзу созылып жатпай, оратылып бірнеше рет иіліп түйіншектеліп жатады. Каучукты созған кезде, олар жазылып, каучук ұзарады. Ал созуды тоқтатқанда, оратылып түйіншектелген бастапқы қалпына қайта келеді. Егер каучукты қатты созса, оның молекулалары жазылып қана қоймай, үзіліп кетуі де мүмкін.

Каучуктың қасиеттері

Каучук — қатты зат. Молекулалық массасы 150000—300000 шамасында. Табиғи каучуктың макромолекулалары тізбекті құрылымды, оратылып түйіншектеліп жатады.

Каучуктың аса маңызды қасиеті — оның майысқақтығы. Яғни, сыртқы күштің әсерінен каучук өзінің пішінін өзгертіп — созылып ұзарады немесе сығылып қысқарады. Сыртқы күштің әсері тоқтағаннан кейін бастапқы қалпына қайта келеді. Каучук суды, газды өткізбейді және электроқшаулағыш. Каучуктың суда ерімейтіндігін өздерің білесіңдер. Ол этил спиртінде аздап ериді, ал бензин мен хлороформ сияқты еріткіштерде әуелі ісініп, сосын ериді.

Температура жоғарылағанда — каучук жұмсарып жабысқақ, ал температура төмендегенде — қатайып морт сынғыш болады. Ұзақ сақтағанда, каучук қатайып кетеді.

Каучуктың жоғарыда айтылған қолайсыз қасиеттерін жою үшін оны резеңкеге айналдырады. Резеңкенің иілгіш, созылғыш қасиеттері каучуктыкінен де жоғары. Оның үстіне, резеңке каучуктан гөрі берігірек және температураның ауытқуына төзімдірек болады.

Каучукты вулканизациялап (вулкандап), яғни күкірт қосып қыздырып, резеңкеге айналдырады. Ол үшін каучукке күкірт пен толықтырғыштар (күйе мен бор сияқты) қосып, 130—140°С шамасында қыздырады. Күкірт атомдары каучуктың қос байланыстарының кейбіреулері бойынша қосылып, оның сызықтық молекулаларын бір-біріне "жөрмеп" байланыстырып, полимер кеңістіктік құрылымға ие болады. Кеңістіктік полимердің қасиеттері сызықтық полимерден өзгеше. Резеңке каучукпен салыстырғанда берік болады. Каучук бензинде біртіндеп ериді, ал резеңке бензинде ерімей, тек ісінеді.

Каучукты вулканизациялағанда, оның массасының 2-3%-індей күкірт қосады. Егер күкірт резеңкеге қажетті мөлшерден көбірек қосылса, онда созылмайтын қатты зат —эбонит алынады.

Резеңкеден шиналар, шлангтер, конвейер ленталары және тұрмыста қолданылатын көптеген заттар алынады.