Каучуки и полимеризационные пластики

Каучуки — весьма важные представители высокомолеку­лярных соединений.

Натуральный каучук получают из млечного сока некоторых тропических деревьев и отечественных травянис­тых растений. Он представляет собой полимер изопрена:

Молекулярная масса натурального каучука достигает 300 000.

Натрий-бутадиеновый каучук (СКБ) получают, полимеризуя бутадиен в присутствии металлического натрия. Соединение молекул может идти либо в положении 1,4 (I), либо в положении 1,2 (II):

Молекулы выпускаемого промышленностью натрий-бута­диенового каучука содержат около 70% звеньев, связанных з положении 1,2, и около ЗО°/о — в положении 1,4. Молеку­лярная масса его колеблется в пределах 50 000—200 000. Из;труктурных формул обоих типов полимеров видно, что ли-1ейные цепи полимера 1,4 при одном и том же молекулярном весе будут в два раза длиннее, чем цепи полимера 1,2, го, безусловно, очень сильно влияет на свойства каучука.

Бутадиен-стирольный каучук — каучук сополимерный, получаемый в результате совместной полимеризации стирола и бутадиена. Основная часть каучука получается в результате присоединения бутадиена в положении 1,4, благодаря чему его молекулы можно отнести к линейным:

Средняя молекулярная масса непластицированного бутадиен-стирольного каучука (СКС-30), определенная вискозиметрическим методом, равна 200000—300000. В зависимости от соотношения бутадиена и стирола различают несколько марок бутадиен-стирольного каучука: СКС-10, СКС-30, СКС-50 и СКС-90.

Бутадиен-нитрильный каучук — также сополимерный каучук, получаемый совместной полимеризацией бу­тадиена и нитрила акриловой кислоты:

Наличие в молекуле бутадиен-нитрильного каучука по­лярной группы — CN обусловливает их высокую маслостойкость и устойчивость к действию неполярных растворителей. Бутадиен-нитрильный каучук также выпускают с различным соотношением бутадиена и нитрила акриловой кислоты: марки СКН-18, СКН-26, СКН-40.

Следует, кстати, отметить, что на основе полимера ни­трила акриловой кислоты — полиакрилонитрила — получают синтетическое волокно нитрон, а при совместной полимери­зации нитрила акриловой кислоты с метилметакрилатом и винилацетатом — орлон, актилан и др.

Полиизобутилен. Высокомолекулярный полиизобутилен представляет собой термопластичный каучукоподобный продукт, получаемый полимеризацией изобутилена при очень низких температурах (до минус 100°С). Чем ниже тем­пература полимеризации, тем выше молекулярный вес поли­мера.

Полимеризация изобутилена может быть представлена следующей схемой:

Из приведенной схемы видно, что звенья в макромоле­куле полиизобутилена могут быть расположены различно.

Полиизобутилен выпускают различных марок — с молеку­лярной массой от 70000 до 225000.

Полиизобутилен — насыщенное соединение и поэтому стоек против атмосферных воздействий, кислот и щелочей. Это позволяет широко применять его для защиты аппаратуры от воздействия агрессивных сред. Им пользуются и как клеющим материалом.

Полиэтилен. Полиэтилен получают полимеризацией этилена в присутствии некоторых веществ — инициаторов процесса — по следующей схеме:

СН₂ = СН₂ + СН₂ = СН₂ ... →... — СН₂ — СН₂ — СН₂ — СН₂ —...

Сырьевая база для полиэтилена неограниченна. Этилен вы­деляют из газовых смесей, получаемых при пиролизе и кре­кинге нефтепродуктов и из природных газов.

Благодаря химической стойкости, высоким диэлектриче­ским свойствам, механической прочности, морозостойкости, низкой газопроницаемости и большой водостойкости, без­вредности и легкости переработки полиэтилен находит ши­рокое применение в машиностроении, производстве бытовых изделий, в сельском хозяйстве, производстве искусственных и пленочных материалов, в строительной технике, медицине и т. д.