Материалы получаемые путем вулканизации каучука. Значение резина (продукт вулканизации каучука) в большой советской энциклопедии, бсэ

Основные способы получения каучука в природе:

1) каучук получается из млечного сока некоторых растений, преимущественно гевеи, родина которой – Бразилия;

2) для получения каучука на деревьях гевеи делаются надрезы;

3) млечный сок, который выделяется из надрезов и представляет собой коллоидный раствор каучука, собирается;

4) после этого он подвергается коагуляции действием электролита (раствор кислоты) или нагреванием;

5) в результате коагуляции выделяется каучук.

Основные свойства каучука:

1) важнейшее свойство каучука – это его эластичность.

Эластичность – это свойство испытывать значительные упругие деформации при сравнительно небольшой действующей силе, например растягиваться, сжиматься, а затем восстанавливать прежнюю форму после прекращения действия силы;

2) ценным для практического использования свойством каучука является также непроницаемость для воды и газов.

В Европе изделия из каучука (калоши, непромокаемая одежда) стали распространяться с начала ХIХ в. Известный ученый Гудьир открыл способ вулканизации каучука – превращения его в резину путем нагревания с серой, что позволило получать прочную и упругую резину.

3) резина обладает еще лучшей эластичностью, в этом с ней не может сравниться никакой другой материал; она прочнее каучука и более устойчива к изменению температуры.

По своему значению в народном хозяйстве каучук стоит в одном ряду со сталью, нефтью, каменным углем.

Состав и строение натурального каучука: а) качественный анализ показывает, что каучук состоит из двух элементов – углерода и водорода, т. е. относится к классу углеводородов; б) количественный анализ его приводит к простейшей формуле С 5 Н 8 ; в) определение молекулярной массы показывает, что она достигает нескольких сот тысяч (150 000–500 000); г) каучук – это природный полимер; д) молекулярная формула его – (С 5 Н 8)n; е) макромолекулы каучука образованы молекулами изопрена; ж) молекулы каучука хотя и имеют линейное строение, не вытянуты в линию, а многократно изогнуты, как бы свернуты в клубки; з) при растягивании каучука такие молекулы распрямляются, образец каучука от этого становится длинее.

Характерные особенности вулканизации каучука:

1) натуральный и синтетический каучуки используются преимущественно в виде резины, так как она обладает значительно более высокой прочностью, эластичностью и рядом других ценных свойств. Для получения резины каучук вулканизируется;

2) из смеси каучука с серой, наполнителями (особенно важным наполнителем служит сажа) и другими веществами формуются нужные изделия и подвергаются нагреванию.

26. Ароматические углеводороды (арены)

Характерные особенности ароматических углеводородов:

1) ароматические углеводороды (арены) – это углеводороды, молекулы которых содержат одно или несколько бензольных колец, например:

а) бензол;

б) нафталин;

в) антрацен;

2) простейшим представителем ароматических углеводородов является бензол, его формула – С 6 Н 6 ;

3) структурная формула бензольного ядра с чередующимися тремя двойными и тремя простыми связями была предложена еще в 1865 г.;

4) известны ароматические углеводороды с кратными связями в боковых цепях, например стирол, а также многоядерные, которые содержат несколько бензольных ядер (нафталин).

Способы получения и применения ароматических углеводородов:

1) ароматические углеводороды содержатся в каменноугольной смоле, получаемой при коксовании каменного угля;

2) другим важным источником их получения служит нефть некоторых месторождений, например Майкопского;

3) чтобы удовлетворить огромную потребность в ароматических углеводородах, их получают также путем каталитической ароматизации ациклических углеводородов нефти.

Эта проблема была успешно разрешена Н.Д. Зелинским и его учениками Б.А. Казанским и А.Ф. Платэ, осуществившими превращение многих предельных углеводородов в ароматические.

Так, из гептана С 7 Н 16 при нагревании в присутствии катализатора получается толуол;

4) ароматические углеводороды и их производные широко применяются для получения пластических масс, синтетических красителей, лекарственных и взрывчатых веществ, синтетических каучуков, моющих средств;

5) бензол и все соединения, которые содержат ядро бензола, названы ароматическими, поскольку первыми изученными представителями этого ряда были душистые вещества или соединения, выделенные из природных ароматных веществ;

6) теперь к этому ряду относятся и многочисленные соединения, не имеющие приятного запаха, но обладающие комплексом химических свойств, называемых ароматическими свойствами;

7) многие другие ароматические полинитросоединения (содержащие три и более нитрогруппы – NO 2) также используются как взрывчатые вещества.

Резина Резина (от лат. resina «смола») эластичный материал, получаемый вулканизацией каучука Каучуки Каучуки натуральные или синтетические эластомеры, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путём вулканизации получают резины и эбониты

Применяется для изготовления шин для различного транспорта, уплотнителей, шлангов, транспортёрных лент, медицинских, бытовых и гигиенических изделий и др. методом вулканизации Получают из натурального или синтетического каучука методом вулканизации - смешиванием с вулканизирующим веществом (обычно с серой) с последующим нагревом

История резины начинается с открытием американского континента. Коренное население Центральной и Южной Америки, собирая млечный сок каучуконосных деревьев (гевеи) получали каучук. Ещё Колумб обратил внимание, что применявшиеся в играх индейцев тяжёлые монолитные мячи из чёрной упругой массы, отскакивают намного лучше, чем известные европейцам кожаные

Кроме мячей каучук применялся в быту: изготовления посуды, герметизация днищ пирог, создание непромокаемых "чулков«, применялся каучук и как клей: с помощью него индейцы приклеивали перья к телу для украшения. Но сообщение Колумба о неизвестном веществе с необычными свойствами осталось незамеченным в Европе, хотя, несомненно, что конкистадоры и первые поселенцы Нового света широко использовали каучук

По-настоящему Европа познакомилась с каучуком в 1738 г., когда вернувшийся из Америки путешественник Ш. Кодамин представил французской академии наук образцы каучука и продемонстрировал способ его получения. Первое время практического применения в Европе каучук не получил

Первым и единственным применением в течение примерно 80 лет было изготовление ластиков для стирания следов карандаша на бумаге. Узость применения каучука обусловливалась высыханием и твердением каучука Лишь в 1823 году шотландский химик и изобретатель Чарльз Макинтош нашёл способ возвращения каучуку свойства эластичности. Он изобрёл также водонепроницаемую ткань, получаемую пропиткой плотной материи раствором каучука в керосине. Из этой материи стали изготовлять непромокаемые плащи (получившие по фамилии изобретателя ткани нарицательное название «макинтош»), галоши, непромокаемые почтовые сумки

В 1839 году американский изобретатель Чарльз Гудьир нашёл способ температурной стабилизации эластичности каучука смешиванием сырого каучука с серой и последующим нагревом. Этот метод получил название вулканизация, и, вероятно, является первым промышленным процессом полимеризации. Продукт, получаемый в результате вулканизации, был назван резиной После открытия Гудьира резина стала широко использоваться в машиностроении в качестве различные уплотнителей и рукавов и в зарождающейся электротехнике, индустрия которой остро нуждалась в хорошем изоляционном эластичном материале для изготовления кабелей Процесс вулканизации

Развивающееся машиностроение и электротехника, а позже автомобилестроение потребляли всё больше резины. Для этого требовалось всё больше сырья. Из-за увеличения спроса в Южной Америки стали возникать и быстро развиваться огромные плантации каучуконосов, выращивающие монокультурно эти растения. Позже центр выращивания каучуконосов переместился в Индонезию и Цейлон.

После того, как резина стала широко применяться и природные источники каучука не могли покрыть возросшие потребности стало ясно, что надо найти замену сырьевой базе в виде каучуконосных плантаций. Проблема усугублялась тем, что плантациями монопольно владели несколько стран (основной из них была Великобритания), кроме того, сырьё было достаточно дорогим из - за трудоёмкости выращивания каучуконосов и сбора каучука и больших транспортных расходов. Поиск альтернативного сырья шёл двумя путями: Поиск растений - каучуконосов, которых можно было бы культивировать в субтропическом и умеренном климате Производство синтетических каучуков из нерастительного сырья

Интенсивно производство синтетических каучуков стало развиваться в СССР, который стал пионером в этой области. Это было связано с острой нехваткой резины для интенсивно развивающейся промышленности, отсутствием эффективных природных каучуконосов на территории СССР и ограничение поставок каучуков из-за рубежа, так как правящие круги некоторых стран пытались помешать процессу индустриализации СССР. Проблема налаживания крупнотоннажного промышленного производства синтетической резины была успешно решена, несмотря на скептицизм некоторых зарубежных специалистов

Каучуки общего назначения используются в тех изделиях, в которых важна сама природа резины и нет каких - либо особых требований к готовому изделию Каучуки специального назначения имеют более узкую сферу применения и используются для придания резино - техническому изделию (шинам, ремням, обувной подошве и т. д.) заданного свойства, например, износостойкости, маслостойкости, морозастойкости, повышенного сцепления с мокрой дорогой и т. д.

Основными свойствами бутадиена стирольный являются: высокая прочность, сопротивление раздиру, эластичность и износостойкость Этот каучук считают лучшим каучуком общего назначения благодаря отличным свойствам высокой стойкости к истиранию и высокому проценту наполняемости Применяются для большинства резиновых изделий (в том числе для изготовления жевательных резинок)

Основное достоинства резин из бутилкаучука - стойкость к действию многих агрессивных сред, в том числе щелочей, перекиси водорода, некоторых растительных масел, высокие диэлектрические свойства. Важнейшая область применения бутилкаучука - производство шин. Кроме того, бутилкаучук применяют в производстве различных резиновых изделий, стойких к действию высоких температур и агрессивных сред, прорезиненных тканей

Одной из многочисленных областей применение являются покрытия для открытых спортивных и детских площадок Этилен-пропиленовый каучук подходит для производства шлангов, изоляции, противоскользящих профилей, сильфонов Эти каучуки имеют два значительных недостатка. Они не могут быть перемешаны с другими простыми каучуками и неустойчивы к воздействию масла

[-CH2-CH=CH-CH2-]n - [-CH2-CH(CN)-]m Бутадиен-нитрильный каучук - синтетический полимер, продукт сополимеризации бутадиена с акрилонитрилом очень хорошая стойкость к маслам и бензинам стойкость к нефтяным гидравлическим жидкостям стойкость к углеродистым растворителям стойкость к щелочам и растворителям широкий диапазон рабочих: от -57°C до +120°C. низкая стойкость к озону, солнечному свету и естественным окислителям плохая стойкость к окисленным растворителям

Хлоропреновый каучук кристаллизуется при растяжении, благодаря чему резины на его основе имеют высокую прочность. Используется для производства резино-технических изделий: конвейерных лент, ремней, рукавов, шлангов, водолазных костюмов, электроизоляционных материалов. Изготовляют также оболочки проводов и кабелей, защитные покрытия. Важное промышленное значение имеют клеи и хлоропреновые латексы Хлоропреновый каучук - эластичная светло-желтая масса

Силоксановые резины обладают комплексом уникальных свойств: повышенными термо-, мороза- и огнестойкостью, сопротивлением накоплению остаточной деформации сжатия и т. д. Они применяются в весьма важных областях техники, а относительно высокая их стоимость окупается более длительным сроком эксплуатации по сравнению с резинами на основе углеводородных каучуков

Вулканизацией называется процесс нагревания каучуков тщательно перемешанных с серой или серусодержащими соединениями, такими, например, как тиурам:

Смесь нагревают при температуре 130 – 160 О С. При этом между макромолекулами каучука образуются связи типа:

и даже полисульфидные связи:

если массовая доля серы в смеси велика. Ниже показан процесс вулканизации на примере получения резины из бутадиенового (дивинилового) каучука. Ради простоты все поперечные связи показаны через один атом серы. На самом деле там могут быть и дисульфидные мостики, а если получают эбонит, то и мостики, содержащие 8 атомов серы.

Резина – упругий материал, широко применяемый для изготовления шин для автотракторной техники и самолётов, для транспортёрных лент и перил эскалаторов. А так же для изготовления шлангов, уплотнителей, костюмов водолазов и химической защиты, лодок,обуви.

Для получения резины массовая доля серы в смеси с каучуком должна быть в пределах от 0,5 до 7%.

Эбонит – материал тёмно-бурого или чёрного цвета. Диэлектрик, хорошо поддаётся всем видам механической обработки, не гигроскопичен, не абсорбирует газов, стоек к действию кислот и щелочей, набухает в сероуглероде (CS 2) и жидких углеводородах. При 70 – 80 О С размягчается. Выше 200 О С обугливается, не плавясь. Весьма горюч, в связи с чем всё чаще заменяется другими материалами.

Для получения эбонита массовая доля серы в смеси с каучуком должна быть не меньше 15%, но может достигать и 34%.

Эбонит применяется для изготовления электротехнических изделий, аккумуляторных банок, тары для хранения кислот и щелочей.

Тема или раздел темы	Стр.
Алкадиены – определение и классификация
Алкадиены с кумулированными двойными связями
Аллен, его физические свойства
Электронное строение аллена
Пространственное строение аллена
Химические свойства аллена. Присоединение воды. Кето-енольная таутомерия
Присоединение других полярных молекул к аллену
Изолированные алкадиены. Реакции присоединения к ним неполярных и полярных молекул.
Ионное гидрирование несимметричных изолированных алкадиенов. Реакция Курсанова – Парнес. Селективность в этой реакции
Сопряжённые алкадиены. Дивинил. Его электронное строение.
Пространственное строение дивинила.
Присоединение неполярных (Н 2 , Cl 2 , Br 2 и I 2) и полярных молекул к сопряжённым диенам по положениям 1 – 4 и 1 – 2. Селективность в этой реакции
Реакция дивинила с водородом
Реакция изопрена с бромом
Зависимость числа продуктов реакции присоединения неполярных молекул от наличия или отсутствия симметрии в строении сопряжённых диенов
Зависимость числа продуктов реакции присоединения полярных молекул от строения сопряжённых диенов
Реакция дивинила с хлороводородом
Реакция изопрена с водой
Полимеризация сопряжённых алкадиенов
Получение нестереорегулярного бутадиенового каучука
Получение стереорегулярного изопренового каучука
Катализаторы Циглера - Натта
Способ получения хлоропрена, его полимеризация и вулканизация
Вулканизация хлоропренового каучука
Свойства и применение хлоропренового каучука
Способы получения 1,3-бутадиена
Физические свойства 1,3-бутадиена
Способ получения дивинила из этилового спирта по С.В. Лебедеву
Двухстадийный способ получения дивинила путём дегидрирования этанола и дегидратирования смеси этанола и этаналя
Способ получения дивинила из бутан-бутиленовой фракции попутных газов нефти
Способы получения изопрена
«Диоксановый» метод получения изопрена из 2-метилпропена и двух молей метаналя
Способ получения изопрена путём дегидрирования 2-метилбутана
Способ получения изопрена по Фаворскому из ацетона и ацетилена путём гидрирования получившегося на первой стадии 2-метил-3-бутин-2-ола
Физические и химические свойства изопрена
Реакция изопрена с малеиновым ангидридом - реакция Дильса-Альдера
Вулканизация каучуков – получение резины и эбонита
Применение резины
Эксплуатационные свойства эбонита и его применение
Содержание

Резина используется в производстве автомобильных шин и резино-технических изделий

Изделия из резины в промышленности (производстве).

Для получения прорезиненных тканей берут льняную или бумажную ткань и резиновый клей, представляющий резиновую смесь, растворенную в бензине или бензоле. Клей тщательно и равномерно размазывают и впрессовывают в ткань; после просушки и испарения растворителя получают прорезиненую ткань. Для изготовления прокладочного материала, способного выдерживать высокие температуры, применяют паронит, представляющий резиновую смесь, в которую введено асбестовое волокно. Такую смесь смешивают с бензином, пропускают через вальцы и вулканизируют в виде листов толщиной от 0,2 до 6 мм. Для получения резиновых трубок резину пропускают через шприц-машину, где сильно разогретая (до 100-110°) смесь продавливается через головку необходимого диаметра. В результате получают трубку, которую подвергают вулканизации. Изготовление дюритовых рукавов происходит следующим образом: из каландрированной резины вырезают полосы и накладывают их на металлический сердечник, у которого наружный диаметр равен внутреннему диаметру рукава. Края полос смазывают резиновым клеем и прикатывают роликом, затем накладывают один или несколько слоев ткани и промазывают их резиновым клеем, а сверху накладывают слой резины. После этого собранный рукав подвергают вулканизации. Автомобильные камеры изготовляют из резиновых труб, шприцованных или склеенных вдоль камеры. Существует два способа изготовления камер: формовый и дорновый. Дорновые камеры вулканизируют на металлических или изогнутых дорнах. Эти камеры имеют одн или два поперечных стыка. После стыкования, камеры в месте стыка подвергают вулканизации. При формовом способе, камеры вулканизируют в индивидуальных вулканизаторах, снабженных автоматическим регулятором температурыю Чтобы избежать склеевания стенок, внутрь камеры вводят тальк. Автомобильные покрышки собирают на специальных станках из нескольких слоев особой ткани (корд), покрытой резиновым слоем. Тканевый каркас, т.е. скелет шины, тщательно прикатывают, а кромки слоев ткани заворачивают. Снаружи каркас покрывают в беговой части толстым слоем резины, называемым протектором, а на боковины накладывают более тонкий слой резны. Подготовленную таким образом шину подвергают вулканизации.

Хранение резиновых изделий.

При хранении резины необходимо соблюдать следующие условия:

1. Температура воздуха не должна быть ниже 5° и не превышать 15°; влажность 40-60%.

2. Отсутствие дневного света, для чего окна следует замазывать желтой или красной краской, не пропускающей ультрафиолетовых лучей.

3. Резиновые изделия должны лежать на деревянных стеллажах, которые должны быть расположены от отопительных приборов на расстоянии не менее 1 м.

4. Резиновые изделия должны быть обернуты бумагой или тканью и уложены в коробки; рукава необходимо растянуть, но не оставлять в мотках. Покрышки нельзя складывать стопкой; их рекомендуют ставить на протекторную часть в ряд на стеллажах.

Источники: 1. Дзевульский В.М. Технология металлов и дерева. - М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы. 1995.С.438-440.

Ссылки

• Н. Корзинов. Битва за резину

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Резина (продукт вулканизации каучука)" в других словарях:

Резина (от лат. resina ‒ смола), вулканизат, продукт вулканизации каучука (см. Каучук натуральный, Каучуки синтетические). Техническая Р. ‒ композиционный материал, который может содержать до 15‒20 ингредиентов, выполняющих в Р. разнообразные… …

резина - резина — полимерный материал; продукт вулканизации каучука. От других полимерных материалов, например пластмасс, отличается способностью к большим обратимым, так называемым высокоэластичным, деформациям в широком диапазоне температур. Резина … Энциклопедия «Жилище»

Р. общее название группы материалов, получаемых вулканизацией каучука. Техническая Р. продукт вулканизации резиновой смеси, содержащей от 5 6 до 15 20 различных ингредиентов, облегчающих переработку каучука и придающих изделию нужные… … Энциклопедия техники

Резина - – это продукт специальной обработки (вулканизации) каучука и серы с различными добавками. Примечание. Отличается от других материалов высокими эластическими свойствами, которые присущи каучуку – главному исходному материалу резины.… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

I Резина (от лат. resina смола) вулканизат, продукт вулканизации (См. Вулканизация) каучука (см. Каучук натуральный, Каучуки синтетические). Техническая Р. композиционный материал, который может содержать до 15 20 ингредиентов,… … Большая советская энциклопедия

резина Энциклопедия «Авиация»

резина - в авиастроении. Р. — общее название группы материалов, получаемых вулканизацией каучука. Техническая Р. — продукт вулканизации резиновой смеси, содержащей от 5—6 до 15—20 различных ингредиентов, облегчающих переработку каучука … Энциклопедия «Авиация»

- (от лат. resina смола), вулканизат, продукт вулканизации резин. смеси (композиции, содержащей каучук, вулканизующие агенты, наполнители, пластификаторы, антиоксиданты и др. ингредиенты). Конструкц. материал, обладающий комплексом уникальных св в … Большой энциклопедический политехнический словарь

- (от лат. resina смола) (вулканизат), эластичный материал, образующийся в результате вулканизации натурального и синтетических каучуков. Представляет собой сетчатый эластомер продукт поперечного сшивания молекул каучуков хим. связями. Получение. Р … Химическая энциклопедия

Каучук вещество, получаемое из каучуконосных растений, растущих главным образом в тропиках и содержащих млечную жидкость (латекс) в корнях, стволе, ветвях, листьях или плодах либо под корой. Резина продукт вулканизации композиций на основе… … Энциклопедия Кольера