Cauciucul

Cauciucul este un produs tehnic constand dintrun compus macromolecular cu catene liniare, lungi ,flexibile si avand comportare de elastomer. Se produc si se utilizeaza numeroase tipuri de cauciuc: cauciuc natural, cauciuc sintetic.

Cauciucul Natural

Cauciucul natural , indifferent de forma sub care se afla (latex, foi afumate etc.),este un produs macro-molecular de origine vegetal.

In plante, cauciucul se gaseste fie in niste canale sub forma de suc alb-laptos sau sub forma de latex coagulat fie sub forma de incluziuni in celule cojii,ale tulpinii sau ale radacinii.

Intreaga productie mondiala de cauciuc natural se obtine din plantatiile de arbori de cauciuc (Hevea brasiliensis), ce ocupa aprox. 5,9 mil ha, situate intr-o zona ce nu depaseste 15 fata de ecuator; 92% provine din tarile Asiei ,7% din Africa, si 2% din America de Sud .

Realizarea si exploatarea plantatiilor presupune selectia tipului de arbore si plantarea, intretinerea (incluzand fertilizarea si combaterea daunatorilor) cu replantari dupa criterii economice, alegerea si aplicarea sistemului de incizie a scoartei, colectarea si prelucrarea latexului.

Primele informatii despre cauciuc au aparut inca din anul 1496. Astfel, istoriograful Antonio de Herrera arata cum a observat Cristofor Columb ca bastinasii din insula Haiti se jucau cu mingi confectionate dintr-un material al carui nume insemna rasina elastica (sau, in argou indian, cauchio inseamna lacrimi de arbore).

In lumea veche cauciucul a devenit o marfa cautata de populatie abia dupa ce s-a observat posibilitatea de a-l dizolva in anumiti solventi pentru a prepara un clei util in diferite scopuri si dupa ce chimistul englez Priesteley a observat, in 1770, ca o hirtie scrisa cu creionul si frecata cu o bucata de cauciuc devine curata.

Din punct de vedere chimic cauciucul natural prezinta o hidrocarbura macromoleculara nesatu rata,cu compoziia chimica redata prin formula (C5H8)n. Acest compus se examineaza ca polimer al izoprenului .

Proprietati ale cauciucului naturalCauciucul natural se dizolva n hidrocarburi aromatice, hidrocarburi alifatice superioare i n derivatii lor, (ex: benzina, C6H6, CHCl3, CS2) soluiile vascoase obinute se folosesc n calitate de clei. nainte de a se dizolva cauciucul natural se umfla marindu-i volumul pna la 1000%. n apa, alcool,acetona, acizi grai i alte lichide asociate practic nu se umfla i nu se dizolva.

Este stabil la apa (absorbtia in 24h la 20C este 1%; la 70C 3,5%),nu se dizolva in alcool, acetona, putin solubil in esteri, cetone superioare, se dizolva in toluen, xilen,, tetraclorura de carbon, cloroform, sulfura de carbon. Cauciucul natural este amorf la temperaturi peste 10C; cristalizeaza prin prastarea indelungata la temperaturi sub 10C, sau la intindere (la temperatura camerei) cu peste 70%; viteza maxima de cristalizare este la -25C.

Cauciucul natural este folosit atare ca polimer sau sub forma de amestec cu cauciucul sintetic. Dezavantajul cauciucului natural este se poate descompune daca ajunge n contact cu lumina solara (razele UV) sau cu lipidele. O alta aplicare importanta este de folosire ca liant n industria hrtiei, industria productoare de covoare sau n medicin mnuile din latex. Mai poate fi folosit ca profile elastice de etanare, la cele care sunt supuse la aciunea intemperiilor se folosete EPDM (ethylene propylene diene monomer).

Cauciucul sintetic

Cauciucul sintetic este un compus macromolecular cu proprietti asemntoare celor ale cauciucului natural, care se obtine prin polimerizarea izoprenului sau prin polimerizarea butadienei ori prin copolimerizarea lor cu stiren sau cu nitrilacrilic

Cauciucul polibutadienic (Buna). n anul 1923, S.V. Lebedev a fabricat n U.R.S.S. acest tip de cauciuc sintetic prin polimerizarea, sub actiunea sodiului metalic, a butadienei, obtinute pe atunci din alcool etilic. Astzi, butadiena se polimerizeaz n emulsie, folosind ca initiatori hidroperoxidul de izopropilbenzen.

Fabricarea cauciucului sintetic comport dou operatii: Prepararea monomerului; ca monomeri se pot folosi: izoprenul, butadiena, stirenul metilstirenul, acrilonitrilul, cloroprenul etc.; Polimerizarea sau copolimerizarea monomerilor enumerati.

n realitate, procesul de polimerizare nu poate fi condus n ntregime n acest sens, astfel c o parte din moleculele de butadien se leag n pozitiile 1, 2 rezultnd polimeri cu catene laterale nesaturate, conform schemei:

n procesul de polimerizare, moleculele de butadien se pot lega n pozitiile 1, 4 rezultnd polimeri liniari nesaturati conform schemei:

Cauciucul butadienic se cunoaste sub denumirea de cauciuc Buna (butadiennatrium), nume ce deriv de la procedeul lui Lebedev (polimerizarea butadienei cu sodiu metalic). Cauciucul butadienic se foloseste n amestec cu altele, la fabricarea anvelopelor, a testurilor cauciucate etc.

Cauciucul poliizoprenic. Se obtine prin polimerizarea izoprenului n emulsie, sub actiunea unor catalizatori organo-metalici, rezultnd un produs macromolecular identic cauciucului natural:

n viitor dezvoltarea industriei cauciucului va tinde ctre fabricarea acestui produs. Cauciucul butadien-stiren (butadien-stirenic). Catenele laterale nesaturate de la cauciucul polibutadienic pot deveni la rndul lor punctul de plecare al unor noi ploimerizri, tot cu molecule de butadien, ceea ce ar duce la obtinerea unui polimer cu catena ramificat. Acest neajuns a putut fi n parte evitat prin copolimerizarea butadienei cu circa 20% stiren (CH2=CHC6H5 sau vinil-benzen).

Cauciucul butadien-acrilonitrilic. Acest cauciuc sintetic se obtine prin copolimerizarea n emulsie a butadienei CH2=CH-CH=CH2 cu acrilonitril CH2=CH-CN: si poart denumirea de SKN, Buna N sau Perbunan. Se foloseste la confectionarea garniturilor si a furtunurilor pentru transportul produselor petroliere, deoarece este insolubil n alcani.

Realizarea cauciucurilor sintetice a creat posibilitatea nelimitat de a se mri capacittile de producere si a dus la obtinerea unor sortimente de caucicuri superioare celor naturale, cu utilizri speciale n anumite domenii. n tara noastr, fabricarea cauciucului sintetic n cantitti necesare industriei n plin dezvoltare constituie o preocupare important a statului nostru.

Proiect realizat de :Moldovan Claudiu Costan Danut Boanca Tiberiu

Profesor Coordonator Moise Adriana

: