Cauciucul natural si cauciucul sintetic

Cauciucul a fost introdus in Europa in 1736, de Ch. M. Condamine, pastrandu-inumele indigen sud-american al arborelui de cauciuc. Astazi cauciucul a devenit un material indispensabil pentru tehnica si pentru viata, si mai ales pentru industria de automobile care consuma cea mai mare parte din productie.

Cauciucul natural este o hidrocarbura nesaturata, cu structura macromoleculara, cu formula: [C₅H₈]_n in care n variaza in limite largi, atingand valori de 5000. El se gaseste in seva unor arbori tropicali, sub forma unei dispresii coloidale, numita latex. Dupa coagulare, cauciucul brut sau crepul se prezinta ca o masa elastica galbena pana la bruna, solubila in benzen, benzina si insolubila in alcool si acetona.

Proprietati: proprietatea principala a cauciucului este elasticitatea, adica alungirea sub actiunea unei forte de intindere si revenirea la forma initiala dupa indepartarea actiunii. Polimerii de acest fel se numesc elastomeri.Elasticitatea cauciucului de datoreaza faptului macromoleculele sale sunt inlocuite neregulat, iar prin aplicarea unei forte de intindere ele se alungesc reversibil.Elasticitatea cauciucului brut variaza cu temperatura si este optima in intervalul 0-30 C.Prin icalzire peste aceasta temperatura devin lipicios si plastic, iar prin racire la temperatura aerului lichid devine casant ca sticla.

Structura: din punct de vedere chimic, cauciucul natural are o structura poliizopernica. Incalzit la aproximativ 300 C, in absenta aerului, formeaza izopren, dovedindu-se astfel ca este un polimer natural al izoprenului.

Din cauza prezentei care unei duble legaturi in fiecare unitate strucurala, cauciucul se oxideaza prezentand fenomenul "imbatranirii"(crapa si se degradeaza).

Pentru a fi utilizat, cauciucul brut, un polimer plastic, este transformat intr-un polimer elastic printr-un proces de tratare numit vulcanizare.Aceasta consta in incalzirea la aproximativ 140 C a cauciucului amestecat cu mici cantitati de sulf(1-4%) si alte ingrendiente(peroxizi, oxzide zinc, negru de fum etc.), formandu-se punti(legaturic-c) transversale intre lanturile macromoleculare filiforme.Astfel, lanturile macromoleculare nu mai pot aluneca unele fata de altele; astfel se mareste rezistenta mecanica a cauciucului.

Cauciucul sintetic. Sinteza cauciucului natural a preocupat pe mai multi chimisti in secolul trecut.Nevoile din ce in ce mai mari de cauciuc au stimulat cercetaile, intre cele doua razboaie mondiale obtinandu-se unii compusi macromoleculari care puteau inlocui cauciucul natural.

Denumirea de cauciuc sintetic este data eleastomerilor, cu proprietati asemanatoare cu cele ale cauciucului natural, obtinuti sintetic pri polimerizarea unor monomeri sau polimerizare a doua sau mai multe specii de monomeri (copolimerizare).Orice productie de caiciuc sintetic comporta doua etape: obtinerea monomerului si polimerizarea.

Principalele materii prime pentru fabricarea cauciucului sintetic sunt de origine prtrochimica.

Materii prime: butadiena, izoprenul, cloroprenul, sitrenul, etena si propena.

Monomerii folositi la obtinerea diferitilor elastomeri sunt polimerizati, obtinanduse un latex sintetic care este prelucrat ca cel natural.

Astazi, se produc foarte multe tipuri de cauciuc sintetic, dintre cele mai importante sunt prezentate in tabelul de mai jos:

Cei mai folositi elastomeri sintetici sunt copolimerii a doua olefine(compusi care prezinta legaturi multiple) diferite.De exemplu, cel mai important cauiciuc sintetic fabricat in Romania este cauciucul butadienstirenic, obtinut prin copolimerizarea butadinei cu a-metilstiren.

Proprietati ale cauciucului vulcanizat: Cauciucul vulcanizat este elastic, nu se imoaie la cald si isi pastreaza elesticitatea la rece, isi mareste rezistenta mecanica, devine insolubli in unii solventi ai cauciucului, isi imbunatateste stabilitatea chimica si rezistenta la imbatrinire. Daca se trateaza cu o cantitate mai mare de sulf(circa 35%)se obtine un produs dur, neelastic, cu rezistenta ecanica ridicata, electroizolant, numit ebonita, folosita in special in electrotehnica.

Cauciucul natural si cel sintetic se folosesc pe scara larga pentru obtinerea de produse diferite ca: anvelope, curele si benzi de transmisie, garnituri, tuburi, echipamente electroizolantesi de protectie, echipamente de laboratorsi echipamente sanitare, obiecte de uz casnic.

© "Chimie - Manual pentru clasa a X-a"; "Arborele lumii"