Просмотр кода страницы Каучуки

{{перенаправление|Каучук}}
'''Каучу́ки''' — натуральные или синтетические [[эластомер]]ы, характеризующиеся [[Упругость|эластичностью]], [[водонепроницаемость]]ю и [[диэлектрик|электроизоляционными]] свойствами; из которых путём [[Вулканизация|вулканизации]] получают [[резина|резины]] и [[эбонит]]ы.

== Натуральный каучук ==
[[Файл:Naturkautschuk.svg|thumb|250 px|Структурная формула ''цис-''полиизопрена]]
{{Falseredirect|Натуральный каучук}}
{{также|Каучуконосные растения}}
Высокомолекулярный углеводород '''(C<sub>5</sub>H<sub>8</sub>)'''<sub>n</sub>, цис-[[полимер]] [[изопрен]]а<ref name="кнэ" />; содержится в млечном соке ([[латекс]]е) [[гевея|гевеи]]<ref name="кнэ">{{Из КНЭ|3|192|Каучук}}</ref>, [[кок-сагыз]]а (многолетнего травянистого растения рода Одуванчик) и других [[Каучуконосные растения|каучуконосных растений]]<ref name="кнэ" />.

Природный материал получают путем коагуляции млечного сока (латекса), который содержится в растениях. Основным компонентом выступает углеводород полиизопрен (91-96%). Основным источником являются деревья рода [[Гевея]] семейства [[Молочайные]], в основном [[гевея бразильская]] (''Hevea brasiliensis''), на них приходится около 95% мирового производства натурального каучука.

Каучук открыт [[Кондамин, Шарль Мари де ла|де ла Кондамином]] в [[Кито]] (Эквадор) в 1751 году.
[[Растворимость|Растворим]] в [[углеводороды|углеводородах]] и их производных ([[бензин]]е, [[бензол]]е, [[хлороформ]]е, [[сероуглерод]]е и т. д.); в [[вода|воде]], [[этанол|спирте]], [[ацетон]]е натуральный каучук практически не набухает и не растворяется.
Уже при комнатной температуре натуральный каучук присоединяет [[кислород]], происходит окислительная деструкция (старение каучука), при этом уменьшается его прочность и [[Упругость|эластичность]]. При температуре выше 200&nbsp;°C натуральный каучук разлагается с образованием низкомолекулярных углеводородов.

При взаимодействии натурального каучука с [[сера|серой]], хлористой серой, органическими пероксидами ([[вулканизация]]) происходит соединение через атомы серы длинных макромолекулярных связей с образованием сетчатых структур. Это придаёт каучуку высокую эластичность в широком интервале температур<ref name="кнэ" />.

Натуральный каучук перерабатывают в [[резина|резину]]. В сыром виде применяют не более 1 % добываемого натурального каучука ([[резиновый клей]]). Более 60 % натурального каучука используют для изготовления автомобильных шин. В промышленных масштабах натуральный каучук производится в Индонезии, Малайзии, Вьетнаме, Таиланде, Бразилии и Китае.

=== Каучуковая лихорадка ===
{{главная|Каучуковая лихорадка}}
Развивающееся машиностроение и электротехника, а позже автомобилестроение потребляли всё больше резины. Для этого требовалось всё больше сырья. Из-за увеличения спроса в Южной Америке в конце XIX — начале XX веков стали возникать и быстро развиваться огромные [[Плантация|плантации]] каучуконосов, выращивающие монокультурно эти растения. Позже центр выращивания каучуконосов переместился в [[Индонезия|Индонезию]] и [[Цейлон]].

== Синтетические каучуки ==
{{достоверность|дата=2025-07-19}}

Разработка синтетических каучуков впервые началась в России в 1900 году учениками [[Бутлеров, Александр Михайлович|Бутлерова]] — Кондаковым, Фаворским, Лебедевым, Бызовым<ref>{{cite web|url=https://vuzlit.ru/1097608/sposob_polucheniya_sinteticheskogo_kauchuka|title=Способ получения синтетического каучука|author=|website=|date=|publisher=|access-date=2019-01-26|archive-date=2020-09-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20200919153534/https://vuzlit.ru/1097608/sposob_polucheniya_sinteticheskogo_kauchuka|url-status=live}}</ref>. В 1900 году [[Кондаков, Иван Лаврентьевич|И. Л. Кондаков]] впервые получил синтетическим путём [[изопрен]], изучением полимеризации которого занялся [[Фаворский, Алексей Евграфович|А. Фаворский]]. В 1903—1910 гг. параллельно группами учёных под руководством [[Лебедев, Сергей Васильевич (1874—1934)|С. Лебедева]] и [[Бызов, Борис Васильевич|Б. Бызова]] велись работы по изучению процесса полимеризации и изомеризации непредельных углеводородов, и в 1910 г. Лебедеву удалось получить образец синтетического каучука на основе 1,3-[[бутадиен]]а. В 1913 г. Бызовым был предложен способ получения диенов из нефти путём её [[пиролиз]]а, где одним из продуктов является, собственно, 1,3-бутадиен. Из-за трудностей в освоении технологии метод был оставлен. Начали искать более простые и дешёвые способы получения 1,3-бутадиена, один из которых был разработан тем же Лебедевым (1926—1928), заключающийся в [[Дегидрирование|дегидрировании]]-[[Реакция дегидратации|дегидратации]] этанола.<ref>{{cite web|lang=ru|url=http://physchem.chimfak.sfedu.ru/Source/History/Persones/Lebedev.html|title=ЛЕБЕДЕВ, Сергей Васильевич|website=Сайт кафедры физхимии РГУ|access-date=2021-11-10|archive-date=2021-11-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20211110162842/http://physchem.chimfak.sfedu.ru/Source/History/Persones/Lebedev.html|url-status=live}}</ref><ref>{{Книга|автор=|заглавие=Химия и технология мономеров для синтетических каучуков|ответственный=под.ред кафедры нефтехимического синтеза РХТИ им. Д.И.Менделеева|год=1981|издательство=Химия|страницы=9|страниц=264}}</ref>
[[Файл:Lebedev.svg|мини|<chem>2 CH3CH2OH -> CH2CH-CHCH2 + 2 H2O + H2</chem>]]
Одновременно и независимо подобные работы велись [[Наука в Великобритании|в Англии]].
Первый патент на процесс получения бутадиенового синтетического каучука с использованием [[Натрий|натрия]] в качестве [[катализатор]]а [[Полимеризация|полимеризации]] был выдан в Англии в 1910 году. Первое маломасштабное производство синтетического каучука по технологии, сходной с описанной в английском патенте, имело место в [[Германская империя|Германии]] во время [[Первая мировая война|Первой мировой войны]].

Впервые технология производства бутадиенового синтетического каучука{{уточнить}}<!-- в России? --> была разработана в лаборатории завода [[Красный Треугольник (завод)|«Треугольник»]] Б. Бызовым, получившим за это изобретение в 1911 году [[Премия имени А. М. Бутлерова|премию имени Бутлерова]]{{нет АИ|19|12|2020}}; однако патент на это изобретение был оформлен только в 1913 году. <br>
Производство бутадиена в России началось в 1915 году, по технологии, разработанной [[Остромысленский, Иван Иванович|И. И. Остромысленским]], позднее эмигрировавшим в США.
Во время Первой мировой войны на заводе «Треугольник» был освоен выпуск [[противогаз]]ов из синтетического каучука Бызова<ref>{{cite web|url=http://h.ua/story/413679/|title=Что русские дали миру?  ч.4 &124; ХайВей|publisher=h.ua|access-date=2019-01-26|archive-date=2019-01-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20190126164509/http://h.ua/story/413679/|url-status=live}}</ref>.

Коммерческое производство синтетического каучука началось в 1929 году в США (компания [[Thiokol]]) и к 1940 году в мире производилось более 10 его марок. Основными производителями были США, Германия и СССР<ref name=":0">{{Книга|заглавие=Sutton--Western-Technology-1930-1945|ссылка=https://archive.org/details/Sutton--Western-Technology-1930-1945}}</ref>.

[[Промышленность СССР|В СССР]] работы по получению синтетического каучука были продолжены Бызовым и Лебедевым, в 1928 году разработавшим советскую промышленную технологию получения бутадиена.
Производство синтетического каучука было начато на [[СК-1 (завод)|заводе СК-1]] в 1932 году по методу С. В. Лебедева (получение из [[этиловый спирт|этилового спирта]] бутадиена с последующей анионной полимеризацией жидкого бутадиена в присутствии натрия)<ref>{{статья|заглавие=Каучуки и эластомеры|ответственный=Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо|издание=[[Энциклопедический словарь (Педагогика)|Энциклопедический словарь]] юного химика. 2-е изд.|место={{М}}|издательство=[[Педагогика (издательство)|Педагогика]]|год=1990|страницы=104—107|isbn=5-7155-0292-6}}</ref>. В [[Союз Советских Социалистических Республик|СССР]] впервые в мире было организовано производство синтетического каучука в промышленных масштабах<ref>{{БРЭ|ссылка=https://old.bigenc.ru/chemistry/text/2053792|автор=А. М. Буканов|статья=КАУЧУ́КИ СИНТЕТИ́ЧЕСКИЕ|том=13|страницы=383|архив=https://web.archive.org/web/20191213191346/https://bigenc.ru/text/2053792|архив дата=2019-12-13}}</ref>. Прочность на разрыв советского синтетического каучука составляла около 2000 psi (для натурального каучука этот показатель составляет 4500 psi, для [[неопрен]]а, производство которого было начато компанией Дюпон (США) в 1931 году, — 4000 psi).
В 1941 году СССР получил более совершенную [[Технология|технологию]] получения синтетического каучука<ref name=":0" />.

В Германии бутадиен-натриевый каучук нашёл довольно широкое применение под названием {{нп5|Буна (каучук)|«Буна»|de|Buna (Kautschuk)}}.

Синтез каучуков стал значительно дешевле с изобретением в 1950-х годах [[Катализаторы Циглера — Натта|катализаторов Циглера — Натта]].

Изопреновые каучуки — синтетические каучуки, получаемые полимеризацией [[изопрен]]а в присутствии катализаторов — металлического [[литий|лития]], перекисных соединений. В отличие от других синтетических каучуков изопреновые каучуки, подобно натуральному каучуку, обладают высокой клейкостью и незначительно уступают ему в [[Упругость|эластичности]].

Каучуки с [[гетероатом]]ами в качестве заместителей или имеющими их в своём составе часто характеризуются высокой стойкостью к действию растворителей, топлив и масел, устойчивостью к действию солнечного света, но обладают худшими механическими свойствами. Наиболее массовыми в производстве и применении каучуками с гетерозаместителями являются хлоропреновые каучуки (неопрен) — полимеры 2-хлорбутадиена.

В настоящее время большая часть производимых каучуков является бутадиен-[[стирол (углеводород)|стирольными]] или бутадиен-стирол-[[акрилонитрил]]ьными сополимерами.

В ограниченном масштабе производятся и используются [[тиоколы]] — полисульфидные каучуки, получаемые [[Поликонденсация|поликонденсацией]] дигалогеналканов (1,2-дихлорэтана, 1,2-дихлорпропана) и [[полисульфид]]ов [[Щёлочноземельные металлы|щелочных металлов]].

'''Основные типы синтетических каучуков:'''
* [[Синтетические изопреновые каучуки|Изопреновый]]
* [[Бутадиеновый каучук|Бутадиеновый]]
* [[Бутадиен-метилстирольный каучук|Бутадиен-метилстирольный]]
* [[Бутилкаучук]] (изобутилен-изопреновый сополимер)
* [[Этилен-пропиленовый каучук|Этилен-пропиленовый]] (этилен-пропиленовый сополимер)
* [[Бутадиен-нитрильный каучук|Бутадиен-нитрильный]] (бутадиен-акрилонитрильный сополимер)
* [[Хлоропреновый каучук|Хлоропреновый]] (поли-2-хлорбутадиен)
** [[Неопрен]] (''neoprene'') — разновидность хлоропренового каучука
* [[Силоксановый]]
* [[Фторсилоксановый]]
* [[Фторкаучуки]]
* [[Тиоколы]]

== Промышленное применение ==
[[Файл:Goodyear Wrangler SR-A P23570R16.jpg|мини|400px|Автомобильная шина]]
Наиболее массовое применение каучуков — это производство [[Резина|резин]] для [[Автомобильная шина|автомобильных]], авиационных и [[Велосипедное колесо#Покрышка, камера, флиппер|велосипедных шин]].

Из каучуков изготавливаются специальные резины огромного разнообразия [[Уплотнительное устройство|уплотнений]] для целей тепло-, звуко-, воздухо- и [[Гидроизоляция|гидроизоляции]] разъёмных элементов зданий, в санитарной и вентиляционной технике, в [[Гидропривод|гидравлической]], пневматической и вакуумной технике.

[[Прессование]]м массы, состоящей из каучука, [[асбест]]а и порошковых [[Наполнители|наполнителей]], получают [[паронит]] — листовой материал для изготовления [[Прокладка (техника)|прокладочных]] изделий с высокой термостойкостью, работающих в различных средах — [[вода]] и [[водяной пар]] с давлением до 5 МН/м<sup>2</sup> (50 ат) и температурой до 450 °С; [[нефть]] и [[нефтепродукты]] при температурах 200—400 °С и давлениях 7—4 мН/м<sup>2</sup> соответственно; жидкий и газообразный [[кислород]], [[Этанол|этиловый спирт]] и т. д.{{sfn|БСЭ, 3-е изд., т. 19| 1975|с =[http://allencyclopedia.ru/56646 226]}}. Высокие уплотняющие свойства паронита обусловлены тем, что его [[предел текучести]], составляющий около 320 МПа, достигается при стягивании соединения [[болт]]ами или [[Шпилька (деталь)|шпильками]], при этом паронит заполняет все неровности, раковины, [[Трещина|трещины]] и другие дефекты уплотняемых поверхностей и герметизирует соединение. Паронит не является коррозионно-активным материалом и хорошо поддается механической обработке, что позволяет легко изготавливать прокладки любой конфигурации, не теряющие своих эксплуатационных качеств в любых климатических условиях — ни в районах с [[Умеренный климат|умеренным климатом]], ни в [[Тропический климат|тропических]] и [[Пустыня|пустынных климатических условиях]], ни в условиях [[Крайний Север|Крайнего Севера]]. Высокая термостойкость паронита позволяет применять его в двигателях внутреннего сгорания. <br>
[[Армирование|Армируя]] паронит металлической сеткой для повышения механических свойств, получают '''''ферронит'''''{{sfn|БСЭ, 3-е изд., т. 19| 1975|с =[http://allencyclopedia.ru/56646 226]}}.

Каучуки применяют для [[Электроизоляция|электроизоляции]], производства [[Медицинские приборы|медицинских приборов]] и средств [[Контрацепция|контрацепции]].

В [[Ракетная техника|ракетной технике]] синтетические каучуки используются в качестве полимерной основы при изготовлении [[Твёрдое ракетное топливо|твёрдого ракетного топлива]], в котором они играют роль [[горючее|горючего]], а в качестве [[окислитель|окислителя]] используется порошок [[селитра|селитры]] (калийной или аммиачной) или [[перхлорат аммония|перхлората аммония]].

== См. также ==
{{викисловарь|каучук}}
* [[Каучуковая лихорадка]]
* [[Полимеризация]]
* [[Поликонденсация]]
* [[Эластомер]]ы
* [[Гуттаперча]]
* [[Карбоксилатные каучуки]]
* [[Эбонит]]
* [[Вулканизация]]
* [[Синтетические изопреновые каучуки]]

== Ссылки ==
* Из истории создания в {{cite web |url = http://бекман.рф/manuskript.htm#_Toc291500057 |title = воспоминаниях Я. Я. Селль-Бекман  |archive-url = https://web.archive.org/web/20130701065556/http://xn--80abmukh.xn--p1ai/manuskript.htm |archive-date = 2013-07-01 }}

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{книга|автор= |заглавие=[[Большая Советская Энциклопедия]] |ссылка = |ответственный=  Гл. ред. [[Прохоров, Александр Михайлович|А. М. Прохоров]] | издание =3-е изд |место= М. |издательство =[[Большая Российская энциклопедия (издательство)|Советская Энциклопедия]] |год= 1975 |том= 19: Отоми — Пластырь |страниц= 648 |серия= |isbn= |ref =БСЭ, 3-е изд., т. 19}}
{{Внешние ссылки}}

[[Категория:Каучуки| ]]