Страница:БСЭ-1 Том 32. Каучук - Классон (1936)-1.pdf/10

Эта страница не была вычитана

КАУЧУКзависящей от его агрегатного состояния. По Штаудингеру, вязкость растворов меньше 0, 5% пропорциональна длине молекул К., что может служить для определения молекулярного веса последнего.

Молекулярный вес углеводорода К., определенный Штаудингером по вязкости весьма разбавленных растворов, колеблется в широких пределах — от 50.000 до 170.000 и выше.

По новейшим воззрениям, молекулы К. построены в виде длинных цепей или нитей из радикалов или групп изопрена, соединенных между собой углеродными атомами в положении 1, 4, СН3

СН3

<section begin="сн2{{=}}с-сн{{=}}сн2 -> -"/>СН2=С-СН=СН2 -> - сн2  — с=сн — сн2 — -> (1) (2) (3) (4) изопрен изопреновый радикал СН3 СН3 -> ... — СН2  — С=СН-СН2  — СН2  — С=СН-СН2... — Количество изопреновых радикалов, соединенных в одну молекулу, по Штаудингеру, ок. 1.000—3.000. Молекулярный вес К. равен, по Пуммереру, 1.200—1.600, по Мейеру и Марку, — ок. 5.000. Молекулы ассоциированы, образуя нечто вроде войлока. Что касается конечных изопреновых радикалов, то их открытые связи у конечных атомов углерода повидимому насыщаются в результате перемещения атома водорода от одной конечной группы изопренов к атому углерода с открытой связью на другом конце. В результате, по Пуммереру, молекула К. имеет повидимому следующее строение: СН3<section end="сн2{{=}}с-сн{{=}}сн2 -> -"/>

СН3

СН3  — СН=С — СН2 — ( — СН2  — СН=С-СН2-) п-СН=

СН3  — сн — с=сн2

Значение п может варьировать. От длины молекул зависит качество К. Чем больше п, тем К. более эластичен, вязок и т. д. Для объяснения эластичности принимали, что нитевидные молекулы К. спиралеобразно завернуты, но это предположение не оправдывается. В связи с тем, что молекулы в К. различной величины, К. представляет собой изоколлоид с многофазной системой, частично в состоянии золя и частично — геля. — Подвергнутый Кацом (Katz) и др. действию рентгеновских лучей, К. в растянутом состоянии (до 400% и более) дает характерную точечную диаграмму, свойственную кристаллическим веществам; нерастянутый К. такой картины не дает и показывает аморфное строение. Опыты раздробления К. в жидком воздухе показали, что растянутый К. раскалывается на удлиненные волокна, тогда как нерастянутый распадается на малые комочки.

Для К. характерен т. н. каландровый эффект, т. е. появление различной (анизотропной) прочности, эластичности и др. физических свойств в пластине, пропущенной через щель между движущимися валами каландра, в направлении движения пластины и перпендикулярно к этому направлению. К. весьма чувствителен к действию температуры: повышение температуры увеличивает его мягкость. При нагревании без доступа воздуха в инертной среде чистое каучуковое вещество выдерживает, не разлагаясь, темп-ру до 300°; вязкость К. приэтом падает. При температуре выше 250°“ в молекуле К. уменьшается число двойных связей, и наконец они почти совсем исчезают. Для объяснения этого явления предполагают, что в молекуле К. происходит перемещение атома водорода в изопреновых группах (частично или почти во всех) с образованием циклических групп. Образующийся таким образом цикло-К. представляет собой желтоватый порошок, мало вязкий в растворах. Определенный криоскопически (в бензоле) молекулярный вес указывает на наличие в молекуле 30 групп изопрена. Цикло-К. может образоваться и при других условиях. Как непредельному соединению с периодически повторяющимися двойными связями К. свойственны реакции присоединения по двойным связям — водорода (с образованием гидрокаучука или гидроциклокаучука), галогенов (с образованием напр. хлорированного К.: под различными техническими названиями идет для покрытия металлов и защиты от коррозии), окислов азота (с образованием различного состава нитрозитов в зависимости от условий реакции) и т. д. Под действием серной кислоты образуется цикло-К.

(получающиеся продукты носят название «термопрена»). Кислород действует на К. разрушающе. Пластикация — обычная техническая операция, проводимая на вальцах или др. аппаратах с целью размягчения К., — основана на окислении К. кислородом воздуха и разрыв© молекул. — Озон (реакция Гарриеса), присоединяясь по двойным связям, образует озониды, разлагающиеся водой; в результате окисленная молекула К. расщепляется на левулиновый альдегид, левулиновую кислоту и перекиси — соединения, дающие возможность судить о строении молекулы К. — Особое значение имеет открытая Гудьиром в США в 1830 и Генкоком в Англии в 1843обработка К. серой, названная вулканизацией (см.).

Определение качества К. при приемке и в др. случаях производится путем испытания тщательно отобранной средней пробыу предварительного определения степени загрязнения, установления цвета и т. п.; далее — определения содержания влаги, золы, смол (по ацетоновому экстракту), их кислотности и т. д.

Технические свойства К. определяются путем пробного изготовления резиновой смеси (по устанавливаемому стандарту), вулканизации ее в установленных условиях и проведении обычных механических испытаний (также после искусственного старения). Окончательно установить качество К. можно лишь в результат© исследования эксплоатации изготовленных из К. резиновых изделий, т. к. лабораторные испытания не всегда совпадают с результатами эксплоатации. — К. является весьма стойким материалом; при хранении его в надлежащих условиях (в прохладном помещении, при отсутствии прямого света, еще лучше в темноте, о влажностью воздуха в 60—70%) он сохраняется без заметных изменений в течение многих лет.

Широкое применение К. в пром-сти началось с изобретением вулканизации. В наст, время К. широко используется в целом ряде отраслей пром-сти: автомобильной, авиационной, электротехнической, а также в производстве изделий широкого потребления ит. д. Вывезенные контрабандой англичанином Викгэмом в 1876 из Бразилии семена хевеи положили начало широкому развитию плантационной системы добыI чи К. Бразильский дикий К. в начале 20 в. стал