Ученый разработавший способ получения синтетического каучука - Русский химик Сергей Лебедев первым в мире разработал способ получения синтетического каучука
Портрет инженера: С. В. Лебедев
Каучук
Каучук, строение, свойства, виды и применение в профессии коммерсанта
НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ
Применение каучука в медицине и промышленности. Применение натурального каучука: примеры
Получение каучука и резины
Одно дерево бразильской гевеи в среднем, до недавнего времени, было способно давать лишь кг каучука в год; годовая производительность одного гектара гевеи до Второй Мировой войны составляла кг технического каучука. Такие объёмы натурального каучука не удовлетворяли растущие потребности промышленности. Поэтому возникла необходимость получить синтетический каучук. Замена натурального каучука синтетическим даёт огромную экономию труда. Современная, всё развивающаяся и усложняющаяся техника требует каучуки хорошие и разные; каучуки, которые не растворялись бы в маслах и бензине, выдерживали высокую и низкую температуру, были бы стойки к действию окислителей и различных агрессивных сред. В году С. Лебедеву впервые удалось получить синтетический каучук и бутадиен. Сырьём для получения синтетического каучука служил этиловый спирт, из которого получали 1,3-бутадиен он оказался более доступным продуктом, чем изопрен. Затем через реакцию полимеризации в присутствии металлического натрия получали синтетический бутадиеновый каучук. В году ВСНХ СССР объявил конкурс по разработке промышленного способа синтеза каучука из отечественного сырья. К 1 января года в жюри нужно было представить описание способа, схему промышленного получения продукта и 2 кг каучука. Победителем конкурса стала группа исследователей, которую возглавлял профессор Медико-хирургической академии в Ленинграде С. В году именно на базе 1,3-бутадиена возникла крупная промышленность синтетического каучука. Были построены два завода по производству синтетического каучука. Лебедева оказался более разработанным и экономичным. В годах С. Лебедев впервые синтезировал каучукоподобное вещество при термической полимеризации дивинила и изучил его свойства. В году учёный приступил к изучению полимеризации около двух десятков углеводородов с системой двойных или тройных связей. Лебедев выдвинул практическую задачу создания промышленного способа синтеза каучука. В году эта задача была решена. Под руководством Лебедева были получены в лаборатории первые килограммы синтетического каучука. Лебедев изучил свойства этого каучука и разработал рецепты получения из него важных для промышленности резиновых изделий, в первую очередь автомобильных шин. В году по методу Лебедева была получена первая партия нового каучука на опытном заводе в Ленинграде, а спустя два года в Ярославле пущен в строй первый в мире завод по производству синтетического каучука. В разработке синтеза каучука Лебедев пошёл по пути подражания природе. Поскольку натуральный каучук -- полимер диенового углеводорода, то Лебедев воспользовался также диеновым углеводородом, только более простым и доступным -- бутадиеном [pic]. Сырьём для получения бутадиена служит этиловый спирт. Получение бутадиена основано на реакциях дегидрирования и дегидратации спирта. Эти реакции идут одновременно при пропускании паров спирта над смесью соответствующих катализаторов: Бутадиен очищают от не прореагировавшего этилового спирта, многочисленных побочных продуктов и подвергают полимеризации. Для того чтобы заставить молекулу мономера соединиться друг с другом, их необходимо предварительно возбудить, то есть привести их в такое состояние, когда они становятся способными, в результате раскрытия двойных связей, к взаимному присоединению. Это требует затраты определённого количества энергии или участия катализатора. При каталитической полимеризации катализатор не входит в состав образующегося полимера и не расходуется, а выделяется по окончанию реакции в своём первоначальном виде. В качестве катализатора полимеризации 1,3-бутадиена С. Лебедев выбрал металлический натрий, впервые применённый для полимеризации непредельных углеводородов русским химиком А. Отличительной особенностью процесса полимеризации является то, что при этом молекулы исходного вещества или веществ соединяются между собой с образованием полимера, не выделяя при этом каких-либо других веществ. Вышерассмотренный бутадиеновый каучук СКБ бывает двух видов: Стереорегулярный бутадиеновый каучук применяют главным образом в производстве шин которые превосходят шины из натурального каучука по износостойкости , нестереорегулярный бутадиеновый каучук -- для производства, например, кислото- и щелочестойкой резины, эбонита. В настоящее время химическая промышленность производит много различных видов синтетических. Кроме полибутадиенового каучука СКБ , широко применяются сополимерные каучуки -- продукты совместной полимеризации сополимеризации бутадиена с другими непредельными соединениями, например, со стиролом СКС или с акрилонитрилом СКН: В молекулах этих каучуков звенья бутадиена чередуются со звеньями соответственно стирола и акрилонитрила. Бутадиен-стирольный каучук отличается повышенной износостойкостью и применяется в производстве автомобильных шин, конвейерных лент, резиновой обуви. Бутадиен-нитрильные каучуки -- бензо- и маслостойкие, и поэтому используются, например, в производстве сальников. Винилпиридиновые каучуки -- продукты сополимеризации диеновых углеводородов с винилпиридином, главным образом бутадиена с 2-метилвинилпиридином. Резины из них масло-, бензо- и морозостойки, хорошо слипаются с различными материалами. Применяются, в основном, в виде латекса для пропитки шинного корда. В СССР разработано и внедрено в производство получение синтетического полиизопренового каучука СКИ , близкого по свойствам к натуральному каучуку. Резины из СКИ отличаются высокой механической прочностью и эластичностью. СКИ служит заменителем натурального каучука в производстве шин, конвейерных лент, резин, обуви, медицинских и спортивных изделий. Кремнийорганические каучуки применяются в производстве оболочек проводов и кабелей, трубок для переливания крови, протезов например, искусственных клапанов сердца и др. Жидкие кремнийорганические каучуки -- герметики. Хлоропреновые каучуки - полимеры хлоропрена 2-хлор-1,3-бутадиена -- по свойствам сходны с натуральным каучуком, в резинах применяются для повышения атмосферо-, бензо- и маслостойкости. Существует и неорганический синтетический каучук - полифосфонитрилхлорид. Натуральные и синтетические каучуки используются преимущественно в виде резины, так как она обладает значительно более высокой прочностью, эластичностью и рядом других ценных свойств. Для получения резины каучук вулканизируют. Многие учёные работали над вулканизацией каучука. В году немецкий химик Людерсдорф впервые обнаружил, что каучук можно сделать твёрдым после обработки его раствором серы в скипидаре. Американский торговец Чарльз Гудьир был одним из неудачливых предпринимателей, который всю жизнь гнался за богатством. Он увлёкся резиновым делом и, оставаясь, порой без гроша, настойчиво искал способ улучшить качество резиновых изделий. Гудьир открыл способ получения нелипкой, прочной и упругой резины путём смешения каучука с серой и нагревания. В году Гэнкок, независимо от Гудьира, нашёл способ вулканизировать каучук погружением его в расплавленную серу, а несколько позднее Паркс открыл возможность получения резины обработкой каучука раствором полухлористой серы холодная вулканизация. Современная технология резинового производства осуществляется по следующим этапам:. Вулканизация, после которой из сырых резиновых смесей получают готовые резиновые изделия. Из смеси каучука с серой, наполнителями особенно важным наполнителем служит сажа и другими веществами формуют нужные изделия и подвергают их нагреванию. В результате образуется гигантская молекула, имеющая три измерения в пространстве -- как бы длину, ширину и толщину. Полимер приобретает пространственную структуру: Меняется и растворимость полимера: До появления современных пластмасс эбонит считался одним из лучших изоляторов. Вулканизированный каучук имеет большую прочность и эластичность, а также большую устойчивость к изменению температуры, чем невулканизированный каучук; резина непроницаема для газов, устойчива к царапанию, химическому воздействию, жаре и электричеству, а также показывает высокий коэффициент трения скольжения с сухими поверхностями и низкое -- с увлажнёнными. Ускорители вулканизации улучшают свойства вулканизаторов, сокращают время вулканизации и расход основного сырья, препятствуют перевулканизации. В качестве ускорителей используются неорганические соединения оксид магния MgO, оксид свинца PbO и другие и органические: Активаторы ускорителей вулканизации облегчают реакции взаимодействия всех. В основном, в качестве активаторов применяют оксид цинка ZnO. Наполнители -- повышают физико-механические свойства резин: Они также способствуют увеличению объёма исходного сырья, а, следовательно, сокращают расход каучука и снижают стоимость резины. К наполнителям относятся различные типы саж технический углерод , минеральные вещества мел CaCO3, BaSO4, гипс, тальк, кварцевый песок SiO2. Пластификаторы смягчители - вещества, которые улучшают технологические свойства резины, облегчают её обработку понижают вязкость системы , обеспечивают возможность увеличения содержания наполнителей. В качестве пластификаторов используются продукты переработки нефти мазут, гудрон, парафины , вещества растительного происхождения канифоль , жирные кислоты стеариновая, олеиновая и другие. Прочность и нерастворимость резины в органических растворителях связаны с её строением. Свойства резины определяются и типом исходного сырья. Например, резина из натурального каучука характеризуется хорошей эластичностью, маслостойкостью, износостойкостью, но в то же время мало устойчива к агрессивным средам; резина из каучука СКД имеет даже более высокую износостойкость, чем из НК. Бутадиен-стирольный каучук СКС способствует повышению износостойкости. Изопреновый каучук СКИ определяет эластичность и прочность резины на растяжение, а хлоропреновый -- стойкость её к действию кислорода. За ним были основаны и другие российские заводы резиновых изделий: Каучук имеет огромное народнохозяйственное значение. Чаще всего его используют не в чистом виде, а в виде резины. Резиновые изделия применяют в технике для изоляции проводов, изготовления различных шин, в военной промышленности, в производстве промышленных товаров: Резина - высокоэластичное, прочное соединение, но менее пластичное, чем каучук. Она представляет собой сложную многокомпонентную систему, состоящую из полимерной основы каучука и различных добавок. Наиболее крупными потребителями резиновых технических изделий являются автомобильная промышленность и сельскохозяйственное машиностроение. Степень насыщенности резиновыми изделиями -- один из основных признаков совершенства, надёжности и комфортабельности массовых видов машиностроительной продукции. В составе механизмов и агрегатов, современных автомобиля и трактора имеются сотни наименований и до тысячи штук резиновых деталей, причём одновременно с увеличением производства машин возрастает их резиноёмкость. В зависимости от структуры резину делят на непористую монолитную и пористую. Непористую резину изготовляют на основе бутадиенового каучука. Она отличается высоким сопротивлением истиранию. Срок износа подошвенной резины в раза превышает срок износа подошвенной кожи. Предел прочности резины при растяжении меньше, чем натуральной кожи, но относительное удлинение при разрыве во много раз превышает удлинение натуральной подошвенной кожи. Резина уступает коже по морозостойкости и теплопроводности, что снижает теплозащитные свойства обуви. И наконец, резина является абсолютно воздухо- и паронепроницаемой. Непористая резина бывает подошвенная, кожеподобная, и транспарентная. Обычную непористую резину применяют для изготовления формованных подошв, накладок, каблуков, полукаблуков, набоек и других деталей низа обуви. Пористые резины применяют в качестве подошв и платформ для весенне-осенней и зимней обуви. Повышенное содержание стирола придаёт резинам твёрдость, вследствие чего возможно снижение их толщины до 2,,0 мм при сохранении хороших защитных функций. Эксплуатационные свойства кожеподобной резины сходны со свойствами натуральной кожи. Она обладает высокой твёрдостью и пластичностью, что позволяет создавать след обуви любой формы. Кожеподобная резина хорошо окрашивается при отделке обуви. Она имеет высокую износостойкость благодаря хорошему сопротивлению истиранию и устойчивости к многократным изгибам. Срок носки обуви с подошвой из кожеподобной резины составляет дня при отсутствии выкрашивания в носовой части. Недостатком этой резины являются невысокие гигиенические свойства: Кожеподобную резину выпускают трёх разновидностей: Эти резины по внешнему виду сходны с натуральной кожей. Благодаря волокнистому наполнителю повышаются их теплозащитные свойства, они отличаются лёгкостью, эластичностью, хорошим внешним видом. Кожеподобные резины применяют в качестве подошвы и каблука при изготовлении летней и весенне-осенней обуви клеевого метода крепления. Транспарентная резина -- это полупрозрачный материал с высоким содержанием натурального каучука. Отличается высоким сопротивлением истиранию и твёрдостью, по износостойкости превосходит все виды резин. Транспарентные резины выпускают в виде формованных подошв вместе с каблуками , с глубоким рифлением на ходовой стороне. Разновидностью транспорентной резины является стиронип, который содержит большее количество каучука. Сопротивление многократному изгибу у стиронипа в три с лишним раза выше, чем у обычных непористых резин. Стиронип применяется при изготовлении обуви клеевого метода крепления. Эти резины имеют ряд преимуществ по сравнению с непористыми резинами: Недостатком пористых резин является способность давать усадку, а также выкрашиваться в носочной части при ударах. Для повышения твёрдости пористых резин в их состав вводят полистирольные смолы. В настоящее время освоено производство новых видов пористых резин: Порокреп отличается красивым цветом, эластичностью, повышенной прочностью. Вулканит -- пористая резина с волокнистыми наполнителями, обладающая высокой износостойкостью, хорошей теплозащитностью. Пористые резины применяют в качестве подошв для весенне-осенней и зимней обуви. Главная Опубликовать работу О сайте. Сохрани ссылку на реферат в одной из сетей: Синтетический каучук Способ получения синтетического каучука по методу Лебедева Одно дерево бразильской гевеи в среднем, до недавнего времени, было способно давать лишь кг каучука в год; годовая производительность одного гектара гевеи до Второй Мировой войны составляла кг технического каучука. Получение синтетического каучука В разработке синтеза каучука Лебедев пошёл по пути подражания природе. Поскольку натуральный каучук -- полимер диенового углеводорода, то Лебедев воспользовался также диеновым углеводородом, только более простым и доступным -- бутадиеном [pic] Сырьём для получения бутадиена служит этиловый спирт. Важнейшие виды синтетического каучука Вышерассмотренный бутадиеновый каучук СКБ бывает двух видов: В настоящее время химическая промышленность производит много различных видов синтетических каучуков, превосходящих по некоторым свойствам натуральный каучук. Полиуретановый каучук используется как основа износостойкости резины. Современная технология резинового производства осуществляется по следующим этапам: Активаторы ускорителей вулканизации облегчают реакции взаимодействия всех компонентов резиновой смеси. Применение резины в промышленных товарах Каучук имеет огромное народнохозяйственное значение. Виды резины и их применение В зависимости от структуры резину делят на непористую монолитную и пористую. Резина не пропускает воду и практически в ней не набухает.
Чему учит сериал 13 причин почему
Сколько кубов обрезной доскив камазе
График равномерного прямолинейного движения
Последний новости узбекистана на сегодня видео
Два по пять значение
Образец проекта в доу по фгос