Глава IV. Синтетические каучуки

20. Свойства и строение каучуков и резины

С каучуками мы частично знакомились при изучении органической химии.

Важнейшее свойство каучуков - их высокая эластичность, т. е. свойство изменять свою форму под влиянием механического воздействия (например, растягивания) и быстро возвращаться в исходное состояние после прекращения этого воздействия. Эластичность каучука обусловливается его строением.

Вспомним строение бутадиенового (дивинилового) каучука.

В молекулах исходного вещества для его получения - бутадиена (дивинила)-содержатся двойные связи, поэтому вещество может полимеризоваться:

^*(В действительности строение молекул каучука более сложно, чем это изображено на приведенной схеме.)

Молекулы образующегося каучука имеют линейную структуру, они сильно изогнуты, скручены и под воздействием внешних сил могут выпрямляться. По снятии нагрузки, в результате естественного теплового движения, молекулы возвращаются в прежнее состояние.

Чтобы молекулы каучука при растягивании только изменяли свою форму, но не смещались относительно друг друга, что могло бы привести к разрушению изделия, каучук вулканизируют. Основной способ вулканизации каучука - нагревание его с серой. При этом атомы серы "сшивают" в некоторых местах молекулы каучука, в результате образуется резина с пространственной структурой, обладающая значительно большей прочностью и эластичностью.

На примере бутадиенового каучука процесс вулканизации мы можем представить схематически следующим образом:

При получении резины наряду с серой в каучук вводят и другие вещества в качестве наполнителей, пластификаторов и т. д. Очень важным наполнителем является сажа, значительно повышающая прочность резины и сопротивление ее истиранию.

Вопросы и упражнения

61. В чем различие между свойством эластичности и свойством пластичности?

62. Что общего и различного в строении каучуков и волокон?

63. Почему каучук растворяется в жидких углеводородах, а резина в них лишь набухает?