Cao su tổng hợp | Khái niệm hoá học

Chi tiết khái niệm

Cao su thiên nhiên là những vật tư polime vô cùng quan trọng trong kĩ thuật và đời sống. Tuy nhiên, cao su thiên nhiên không cung ứng đủ nhu yếu ngày càng cao của đời sống. Hơn nữa, cao su thiên nhiên cũng còn những điểm yếu kém như năng lực chống dầu, chịu nhiệt kém. Vì vậy, những nhà khoa học đã tìm con đường tổng hợp cao su từ những chất hữu cơ đơn thuần bằng phản ứng trùng hợp hay trùng ngưng .

Có nhiều loại cao su tổng hợp, sau đây giới thiệu một số loại thông dụng

1. Cao su butadien

Từ đầu thế kí XX, người ta đã sản xuất loại cao su bằng phản ứng trùng hợp buta-1, 3 – dien có Na làm xúc tác, nên gọi cao su đó là cao su buna. Cao su buna kém cao su thiên nhiên về độ đàn hồi, vì sự trùng hợp buta-1, 3 – dien xảy ra không riêng gì theo kiểu 1,4 mà còn theo kiểu 1,2 với cấu trúc không điều hòa. Hiện nay, để thu được cao su do sự trùng hợp chỉ xảy ra theo kiểu 1,4 khắc phục điểm yếu kém của cao su buna, người ta dùng xúc tác là hỗn hợp Al ( C2H5 ) 3 và TiCl4 .

Cao su buna

2. Cao su buna-S

Cao su buna-S được điều chế bằng phản ứng đồng trùng hợp butadien và stiren

Khối lượng phân tử trung bình của copolime vào khoảng chừng 150.000 – 300.000 đvC, Thay đổi tỉ lệ giữa buta-1, 3 – dien và stiren sẽ thu được những loại cao su khác nhau có đặc thù khác nhau. Thí dụ, cao su buna-S điều chế bằng chiêu thức đồng trùng hợp nhũ tương từ hỗn hợp 70 % buta-1, 3 – dien và 30 % stiren với chất nhũ hóa là dibutyl naphtalensunfonat và chất khơi mào là kali pesunfat sẽ có độ bền và tính đàn hồi cao, chịu cọ sát .

3. Cao su buna-N

Cao su buna-N là loại sản phẩm đồng trùng hợp của butadien và acrilonitrin. Phản ứng diễn ra theo sơ đồ

Cao su buna-N
Cao su buna-N thu được có đặc thù cơ lí cũng nhờ vào vào tỉ lệ giữa buta-1, 3 – dien và acrilonitrin. Copolime chứa acrilonitrin càng cao, cao su buna-N thu được càng bền so với dầu mỡ và những dung môi không phân cực, vì CN là những nhóm có cực .

4. Cao su cloropren

Cao su cloropren là loại sản phẩm trùng hợp của cloropren

Cao su cloropren có nhiều đặc thù quý báu như đàn hồi, không cháy, rất bền cơ học, bền với dầu và cả ozon. Đáng chú ý quan tâm là khi lưu hóa cao su cloropren không cần vai trò của lưu huỳnh, chỉ dưới công dụng của nhiệt cũng tạo thành cấu trúc mạng lưới khoảng trống giữa những phân tử polime .

5. Cao su isopren

Cao su isopren là mẫu sản phẩm trùng hợp của isopren với xúc tác Al ( C2H5 ) 3 và TiCl4

Gía trị trung bình của n là khoảng chừng 3000, có cấu trúc khoảng trống điều hòa dạng cis giống như cao su thiên nhiên nên có đặc thù gần giống như cao su thiên nhiên

6. Cao su butyl

Cao su butyl là loại sản phẩm đồng trùng hợp giữa một lượng nhỏ isopren ( khoảng chừng từ 1 đến 5 % ) với một lượng lớn của isobutilen ( 95-99 % ), chất xúc tác là AlCl3 hay BF3
Chuỗi mạch copolime có cấu trúc luân phiên không đều :

Khối lượng phân tử của copolime giao động trong khoảng chừng từ 35000 đến 80000
Cao su butyl bền về mặt hóa học, được dùng để sản xuất vật dụng bằng cao su có độ bền cơ học cao

8. Cao su silicon 

Cao su silicon là loại cao su tổng hợp, được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng diankyl silandiol

Các loại cao su silicon có đặc tính rất bền với tính năng của nước, oxi, ozon, tia tử ngoại, cũng như axit, rượu, dầu … Điểm điển hình nổi bật nữa là số lượng giới hạn nhiệt độ sử dụng rất rộng từ – 80 oC đến 250 oC trong khoảng chừng nhiệt độ đó nó duy trì tính đàn hồi, tính cách điện rất tốt, thường dùng để sản xuất cao su chịu nhiệt .

Tìm hiểu thêm Cao su tổng hợp

Advertisement

Source: https://mix166.vn
Category: Thiên Nhiên