Составитель: Пиялкина И.Н., учитель химии МБОУ СОШ 37 города Белово. - презентация

1 Составитель: Пиялкина И.Н., учитель химии МБОУ СОШ 37 города Белово

2 История каучука началась со времен Великих географических открытий. Когда Колумб вернулся в Испанию, он привез из Нового Света множество диковин. Одной из них был эластичный мяч из «древесной смолы», который отличался удивительной прыгучестью. История открытия

3 Индейцы делали такие мячи из белого сока гевеи, растущего на берегах Амазонки. Этот сок темнел и затвердевал на воздухе.

4 ГЕВЕЯ БРАЗИЛЬСКАЯ

5 Каучуконосы

6 Сбор латекса из гевеи

7 Добытчик каучука, коагулирующий собранный латекс, сначала собирая его на палку, а затем удерживая ее над чаном с дымом

8 В 1770 году британский химик Джозеф Пристли (Joseph Priestley) впервые нашёл применение натуральному каучуку: он обнаружил, что каучук может стирать то, что написано графитовым карандашом. Тогда такие куски каучука называли гуммиэластиком («смолой эластичной»).

9 Макинтош В Англии британский химик и изобретатель Чарльз Макинтош (Charles Macintosh) предложил класть тонкий слой каучука между двумя слоями ткани и из этого материала шить водонепроницаемые плащи.

10 Галоши или сапоги хорошо служили в дождь, но стоило выглянуть и припечь солнцу, как они растягивались, начинали прилипать. В мороз же такая обувь становилась хрупкой как стекло

11 Натуральный каучук

12 Состав природного каучука стал известен уже во второй половине ХIХ века. В натуральном каучуке содержится 91-96% углеводорода полиизопрена (C5H8)n, а также белки и аминокислоты, жирные кислоты, каротин, небольшие количества солей меди, марганца, железа и др. примеси. Полиизопрен натурального каучука является стереорегулярным полимером. Практически все звенья изопрена % в макромолекуле присоединены в цис-1,4-положении Интересно, что существует природный геометрический изомер каучука - гуттаперча, представляющая собой транс-1,4- полиизопрен:

13 Схема строения природного каучука

14 Свойства При температуре жидкого воздуха –195°C он жёсткий и прозрачный; от 0 ° до 10 °C хрупкий и уже непрозрачный, а при 20 °C мягкий, упругий и полупрозрачный. При нагреве свыше 50 °C он становится пластичным и липким; при температуре 80°C натуральный каучук теряет эластичность; при 120 °C превращается в смолоподобную жидкость, после застывания которой уже невозможно получить первоначальный продукт. Если поднять температуру до °C, то каучук разлагается с образованием ряда газообразных и жидких продуктов.

15 Чарльз Гудьир в 1834 г. открыл процесс вулканизации резины.

16 История вулканизации в один из зимних дней 1839 г. «резиновый человек» бросил в печь смесь каучука с серой. Продукт оказался необычайно упругим и прочным, а главное – не терял своих свойств под воздействием жары.

17 Вулканизация В 1939 г.американец Чарльз Нельсон Гудьир обнаружил, что каучук-сырец, смешанный при нагревании с небольшим количеством серы, превращается в эластичную резину. В зависимости от содержания серы и состава наполнителей получают различные сорта резины, отвечающие любым требованиям: устойчивости к истиранию, к действию органических растворителей и других веществ. Уже при введении 0,15% серы каучук меняет свойства. Вообще же количество вводимой при вулканизации серы колеблется от 2 до 5%. Сущность вулканизации (нагревание с серой) заключается в образовании новых поперечных связей между полимерными цепями. При вулканизации серой мостики образуют дисульфидные группы, а при радикальной вулканизации появляются поперечные связи между полимерными цепями. Свойства синтетического каучука в значительной степени зависят от длины составляющих его молекулярных цепей.

18

19 Схема строения вулканизированного каучука

20 Свойства резины Прочность Стойкость к деформациям Стойкость к перепадам температур Химическая стойкость (в бензине не растворяется, только набухает)

21 Инициатором полимеризации был металлический натрий, на поверхности которого происходила адсорбция и поляризация дивинила ( 1,3-бутадиена); механизм этой реакции анионный. Лебедев С.В. Синтетический каучук впервые был получен 30 декабря 1927 г. С. В.Лебедевым.

22 В 1931 г. н а небольшой установке было получено 260 кг синтетического каучука из дивинила (1,3-бутадиена), а в 1932 году впервые в мире осуществлен его промышленный синтез. В Германии каучук был синтезирован в 1936–1937 г., а в США – в 1942 г.

23 один из первых советских заводов по производству синтетического каучука. Долгие годы он был секретным и проходил в документах как "Завод литеры Б"

24 Сейчас производится широкий ассортимент синтетических каучуков, различных по составу и потребительским свойствам. Обычно каучуки классифицируют и называют по названию мономеров, использованных для их получения (изопреновые, бутадиеновые каучуки), или по характерной группе атомов, входящих в их состав (полисульфидные, кремнийорганические и т.д.). Примеры некоторых синтетических каучуков. Среди каучуков общего назначения по-прежнему широко распространены бутадиеновые СКД (стереорегулярный 1,4-цис-полибутадиен). и изопреновые (1,4-цис-полиизопрен) каучуки.

25 Мономерами для синтетического каучука служат преимущественно сопряженные диеновые углеводороды: дивинил, изопрен, хлоропрен, полимеризующиеся по радикальному или ионному механизму. Для улучшения технических свойств каучука диены часто полимеризуют совместно с мономерами. Подобный процесс (сополимеризация) имеет широкое промышленное применение.

26 Бутилкаучук (БК) – сополимер 2-метилпропена с небольшим количеством изопрена Полихлоропреновые каучуки (наирит, неопрен) фторкаучуки - сополимеры фторированных или частично фторированных алкенов кремнийорганические каучуки - полиорганосилоксаны И другие…

27 Применение каучуков Из каучуков изготавливают покрышки и камеры для колес самолетов, автомобилей и велосипедов. Они используются в производстве промышленных товаров и медицинских приборов, детских игрушек и канцтоваров. Каучуки применяют в качестве тепло- звуко- воздухо- гидро- электроизоляционного материала, прокладок различной аппаратуры и электродвигателей. Каучук с большим содержанием серы (до 32%) представляет собой твердое неэластичное вещество эбонит; применяется он как изолятор в электроприборах. Новое направление – покрытия для спортивных и детских площадок.

28 Применение каучука почти 60% используется для изготовления покрышек

29

30

31

32

33 Мои рисункиkroshka2. jpg Резиновая крошка

34

35 Задумайтесь Получение синтетического каучука одно из великих достижений ХХ века. Однако, как и многие другие, оно принесло не только пользу. Ежегодно в мире выбрасывается до 100 млн использованных автопокрышек. В естественных условиях они разлагаются не менее ста лет, а при сжигании выделяют чрезвычайно вредные газы.

36