22. Каучук. Вулканизация. Гума, ебонит

Каучукът е високоеластичен полимер с ниска температура на встъкляване. Използва се главно за производството на гума и гумени изделия.

В зависимост от произхода си, каучукът бива: естествен и синтетичен.

Естественият каучук се съдържа под формата на сферични или крушовидни колоидни частички с отрицателен заряд в сока, който се получава от каучукодайни растения. Отделянето на каучука става чрез разрушаване на колоидния разтвор. Макромолекулите на естествения каучук са изградени от изопренови звена

(-CH₂-C.CH₃=CH-CH₂-)_n. Линейната структура на полимера определя високата му еластичност. Естественият каучук се разтваря в мастни и ароматни въглеводороди, като образува вискозни разтвори, които се използват като лепила. Той е неразтворим в разтворители с асоциириани молекули (вода, алкохол и др.).

Синтетичният каучук се характеризира с по-голяма износоустойчивост, нереактивоспособност спрямо разтворители и агресивни среди. Има два основни типа синтетичен каучук: карбоверижни и хетероверижни. Към 1та група спадат бутадиеновият, изопреновият, бутадиенстриловият и др. В основната верига на вторите освен въглеродни, се съдържат и други атоми (N,S,O).

Според областта на ползване, каучуците се делят на: каучуци с общо предназначени, които се използват за производството на изделия, в които се реализира еластичността на гумите (естествен, бутадиенов, бутадиенстрилов каучук); каучуци със специално предназначение, използвани при изработката на изделия, които освен еластични, са устойчиви на разтворители и др. (хлоропренов, бутадиенакрилнитрлилов, бутилов каучук).

Бутадиенов каучук (Буна) получава се при полимеризация на газообразния въглеводородов бутадиен в присъствие на алкални метали и при подходяща температура:

Буната има жълт цвят, ниска еластичност, повишена пластичност, набъбва от органични разтворители. При нагряване до 200^оС протича процес на омрежване на полимера като се получава ескапон. По механични свойства той е сходен с ебонита, но е по-топлоустойчив, не се атакува от киселини и органични разтворители.

Бутедиенстироловият каучук (буна-S) представлява съполимер на бутадиена и стирола:

Той се характеризира с висока якост и добра износоустойчивост при невисоки температури. По газопроницаемост и диелектрични свойства е еднакъв с естественият каучук.

Хлоропреновият каучук се получава при поломеризацията на хлоробутадиена (хлоропрен):

Хлоропренът има полярна молекула, която определя полярност и на полимера. Полимеризацията се извършва в емулсия. Свойства: негорливост, голяма устойчивост към действието на масла, бензин и някои разтворители, озон и др. окислители, по-бавно стареене в сравнение с естествения каучук.

Изопренов (метилбутадиенов) каучук се получава при полимеризацията на изопрен: