Каучук и Резина. Биополимеры основные типы биополимеров нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) белки полипептиды полисахариды ( целлюлоза, крахмал, - презентация

1 Каучук и Резина

2 Биополимеры основные типы биополимеров нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) белки полипептиды полисахариды ( целлюлоза, крахмал, гликоген) полиизопрены (натур.каучук, гуттаперча и т.д.)

3 Каучук натуральный или синтетический эластомер, характеризующийся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которого путём вулканизации получают резины и эбониты.

4 История открытия каучука Когда Х. Колумб в конце XVв предпринял свое второе путешествие, он остановился у берегов острова Гаити в Тихом океане. Сойдя на берег, испанцы с удивлением увидели, как индейцы бросают друг другу какие-то предметы округлой формы. Диковинные шары подпрыгивали. Это казалось невероятным, поскольку они были твердыми. Оказалось, что туземцы изготавливали эти шары из слез дерева (ка - дерево, у-чу - слезы). Когда Колумб вернулся на родину, он привез несколько кусков странного материала. Особого интереса сувенир в то время не вызвал: внимание соотечественников было поглощено золотом и серебром.

5 Открытие натурального каучука Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. Окаменелые остатки каучуконосных деревьев, которые были найдены, имеют возраст около трёх миллионов лет. Каучук на языке индейцев тупи-гуарани означает «слёзы дерева». Каучуковые шары из сырой резины найдены среди руин цивилизаций инков и майя в Центральной и Южной Америке, возраст этих шаров не менее 900 лет. Первое знакомство европейцев с натуральным каучуком произошло пять веков назад. Собственно, история каучука началась, как ни странно, с детского мячика и школьной резинки.

6 В 1770 году британский химик Джозеф Пристли (Joseph Priestley) впервые нашёл ему применение: он обнаружил, что каучук может стирать то, что написано графитовым карандашом. Тогда такие куски каучука называли гуммиэластиком («смолой эластичной»). В 1791 году английский фабрикант Самуэль Пил (Samuel Peal) запатентовал способ сделать одежду водонепроницаемой с помощью обработки её раствором каучука в скипидаре. Во Франции к 1820 г. научились изготовлять подтяжки и подвязки из каучуковых нитей, сплетённых с тканью.

7 Каучуки Каучуки натуральные или синтетические материалы, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путём специальной обработки получают резину. Природный каучук получают из жидкости молочно-белого цвета, называемой латексом, млечного сока каучуконосных растений. В технике из каучуков изготовляют шины для автотранспорта, самолётов, велосипедов; каучуки применяют для электроизоляции, а также производства промышленных товаров и медицинских приборов.

8 Натуральный Каучук Природный Каучук – полимер ненасыщенного углеводорода - (C5H8)n. Его средняя молекулярная масса составляет приблизительно Экспериментальным путём найдено, что каучук состоит в основном из полимера 2-метилбутадиена

9 Получение Каучука Натуральный каучук содержится в соке растений – каучуконосов. Его получают в основном из млечного сока дерева гевея, произрастающего в тропических лесах Бразилии и Шри–Ланки. Для этого на деревьях делают надрезы и собирают млечный сок ( латекс ), представляющий собой коллоидный раствор каучука. Затем его подвергают коагуляции ( укрупняют) действием электролита или нагреванием

10 Свойства Каучука Особо важным свойством каучука является его эластичность, т.е. под действием внешней нагрузки каучук может растягиваться и, сжимаясь, сокращаться. После прекращения воздействия внешней силы, возвращаясь в исходное состояние, он восстанавливает прежнюю форму. Каучук газо- и водонепроницаем, механически прочен и не проводит электрический ток. Вы знаете, что каучук не растворяется в воде. Он незначительно растворяется в этиловом спирте, а бензине и хлороформе сначала набухает, затем растворяется. При повышении температуры он становится мягким и липким, а при понижении температуры – жёстким и хрупким. При длительном хранении каучук затвердевает.

11 Состав и строение натурального каучука Натуральный (природный) каучук (НК) представляет собой высокомолекулярный непредельный углеводород, молекулы которого содержат большое количество двойных связей; состав его может быть выражен формулой (C 5 H 8 ) n (где величина n составляет от 1000 до 3000); он является полимером изопрена:

12 Сергей Васильевич ЛЕБЕДЕВ Русский химик Сергей Лебедев первым в мире разработал способ получения синтетического каучука

13 Получение синтетического каучука В разработке синтеза каучука Лебедев пошёл по пути подражания природе. Поскольку натуральный каучук полимер диенового углеводорода, то Лебедев воспользовался также диеновым углеводородом, только более простым и доступным бутадиеном Сырьём для получения бутадиена служит этиловый спирт. Получение бутадиена основано на реакциях дегидрирования и дегидратации спирта.

14 Резина Резина эластичный материал, получаемый вулканизацией каучука. По степени вулканизации резины разделяются на мягкие, полутвёрдые и твёрдые. Чтобы устранить недостатки хранения каучука, каучук превращают в резину. Гибкость и эластичность резины превосходит аналогичные свойства каучук. Кроме того, резина прочнее каучука и значительно устойчивее к влиянию температуры.

15 Первая резина В 1834 году немецкий химик Фридрих Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) и американский химик Натаниель Хейвард (Nathaniel Hayward) обнаружили, что добавление серы к каучуку уменьшает или даже вовсе устраняет липкость изделий из каучука. Через некоторое время он обнаружил коже подобный материал резину. Этот процесс был назван вулканизацией. Открытие резины привело к широкому её применению: к 1919 году было предложено уже более различных изделий из резины.

16 Получение синтетического каучука Эти реакции идут одновременно при пропускании паров спирта над смесью соответствующих катализаторов: В качестве катализатора полимеризации 1,3-бутадиена С. В. Лебедев выбрал металлический натрий, впервые применённый для полимеризации непредельных углеводородов русским химиком А. А. Кракау.

17 Получение Резины Вулканизация – путём нагревания вместе с серой – каучук превращают в резину. Добавив в смесь серы и каучука наполнители( сажа, мел ), её нагревают примерно до С. В таких условиях атомы серы вступают во взаимодействие с линейными молекулами каучука по месту некоторых двойных связей и «сшивают» их друг с другом. В результате образуется гигантские макромолекулы, имеющие пространственную структуру. Такой каучук называется резиной. По сравнению с каучуком резина прочнее. Из резины изготавливают шины, шланги, конвейерные ленты и разные изделия и предметы, используемые в быту.

18