Каучук

Каучук (gummi elasticum), представляет смолу-камедь, добываемую коагуляцией (свертыванием) из молочного сока некоторых тропических деревьев: Аросуnасеае, Моrасеае и Euphorbiaceae. Лучшие сорта каучука (пара-каучук) добываются в Южной Америке. Молочноподобная жидкость, вытекающая из надрезов или просверливаемых отверстий в сердцевину дерева, собирается в подвешиваемые глиняные чашки, главным образом в течение июля, августа, октября и ноября. Коагулируется или высушиванием в тонком слое (пара-каучук и состоит из многих таких высушенных один на другом слоев, каждый толщиной около 0,5 мм) или кипячением с водой, разбавленной кислотой, квасцами и т.п. Сырой каучук очень нечист и содержит, кроме воды, древесину, листья, песок и растворимые в воде посторонние вещества. Очистка производится измельчением и промывкой в особого устройства промывных барабанах (мастикаторах) с вальцами холодной водой, а затем высушиванием в течение нескольких недель, при температуре не выше 40°, до полного обезвоживания. При этой очистке потеря веса каучука колеблется в пределах от 15 до 40%. В совершенно чистом виде каучук почти бесцветен, но на воздухе под влиянием света он быстро темнеет. Хотя каучук нерастворим в воде, но все же при продолжительном намачивании в ней он вбирает в себя до 25% воды. Наиболее характерное свойство каучука, его эластичность, сохраняется продолжительное время без изменений, но при нагревании до 120°С он теряет ее. Каучук хорошо растворим в хлороформе и сернистом углероде, в меньшей степени в скипидаре и бензине. При производстве каучуковых изделий первой операцией является смешение чистого каучука с различными веществами: красками, смолами, серой, сернистыми металлами, индифферентными веществами и т.п. Большое практическое значение каучук получил только после того, как был найден способ вулканизировать его, то есть делать стойким по отношению к температурным изменениям. Вулканизация состоит в воздействии на каучук серы и производится в настоящее время различным образом. Для того, чтобы этот процесс шел правильно, необходимо, чтобы сера была распределена в толще каучука совершенно равномерно, и чтобы подготовленная таким образом масса подвергалась действию нагревания в течение 3-4 часов до 110°-140°С в вулканизационных печах или запарных приборах. Серы берется обыкновенно от 7 до 10%; если серы вводится много, то получается твердая масса — эбонит. Наряду с вулканизацией серой или сернистыми металлами применяется также и вулканизация при помощи хлористой серы. В виду высокой стоимости каучука производство каучуковых изделий удешевляется тем, что в толщу каучука еще до вулканизации и формовки изделий вводятся различные индифферентные вещества: глет, баритовые соли, мел, угольный порошок и т.п. Кроме того, почти всегда в каучуковую массу в большем или меньшем количестве вводятся различные органические вещества — каучуковые суррогаты. Из них наибольшее значение имеет фактис, приготовляемый воздействием хлористой серы на льняное масло и другие высыхающие масла. В последнее время для этой цели утилизируется много естественных и искусственных смол. Каучук находит теперь обширное применение: галоши, лодки, платье, шляпы, перчатки, шины для колес велосипедов, автомобилей и обыкновенных экипажей, различного рода посуда, лаки; этот перечень не исчерпывает, конечно, всех применений каучука. Поэтому совершенно понятно, что давно уже в виду все увеличивающейся стоимости сырья утилизируются резиновые отбросы. Регенерация каучука из отбросов производится несколькими приемами. Один из старых распространенных способов состоит в том, что тщательно промытый старый каучук измельчается на куски не больше одного кв. см, для уничтожения тканей кипятится с разбавленной серной кислотой, промывается сперва простой водой, потом слабым раствором соды, после чего высушивается и измалывается. Измолотый порошок отвеивается от более тяжелых частиц, а каучуковая масса запаривается и формуется в листы, в каком виде и поступает опять в продажу на резиновые мануфактуры. В новейшее время девулканизацию старого каучука чаще производят химическими методами: или кипячением измельченного каучука с известковым раствором или кипячением измельченного каучука с нефтяными маслами, нафталином или нефтяными кислотами, причем в раствор переходит как сера, так и каучук, а минеральные примеси остаются нерастворенными; из такого раствора каучук выделяется или водным раствором едкой щелочи (нефтяные кислоты) или спиртовым раствором едкого натра. Выпадающий в осадок каучук промывается водой, высушивается при низкой температуре и формуется в плиты. Для количественного определения каучука большое значение получил нитрозитный способ Гарриса. Один грамм каучука растворяют в 100 куб. с. бензола и через этот раствор пропускают азотистый ангидрид (N₂О₃). Насыщенный этим газом темно-зеленый раствор оставляется в покое на несколько часов, а затем осевший нитрозит каучука отцеживается и промывается бензолом и эфиром. Найденный вес нитрозита, за вычетом веса золы, помноженный на ¹³⁶/₂₈₉, дает вес каучука.

Принимая во внимание широкое распространение каучука (считается, что в настоящее время каучуковая промышленность расходует ежедневно приблизительно 300 000 килограммов каучука, и этот расход ежегодно увеличивается на 10%), а также и его высокую стоимость, неудивительно, что в настоящее время этому спросу стремятся удовлетворить в двух направлениях: с одной стороны, в широких размерах разводятся каучуковые плантации (получено каучука с плантаций в 1906 году 2 миллиона фунтов, в 1911 г. - около 32 миллионов фунтов), и улучшаются приемы добычи каучука, а также отыскиваются новые дающие каучук растения (например, Lactuca canadensis); с другой — делаются многочисленные и уже успешные попытки к искусственной его фабрикации. Теоретические обоснования этого синтеза были даны уже давно Тильденом, а также Н. Кондаковым. Химически чистый каучук по составу представляет полимер углеводорода С₁₀H₁₆. По данным Гарриса, каучук представляет продукт полимеризации диметил-циклооктадиена (1, 5), который образуется конденсацией двух молекул углеводорода изопрена, С₅Н₈, образующегося при сухой перегонке каучука. Позднейшие работы дали практическое направление этим исследованиям, а в настоящее время имеется уже ряд осуществленных патентов (в России патенты И. И. Остромысленского — из углеводородов ряда бутадиена или хлористого винила, и С. В. Лебедева), которые дают возможность получать изопрен и его гомологи (тоже легко полимеризующиеся и дающие каучукоподобные продукты) и превращать его в каучук. Полимеризация ведется или простым нагреванием до 100°С в запаянных трубках или нагреванием, но с прибавкой кристаллической уксусной кислоты или металлического натрия. Исходным материалом для получения изопрена, кроме дорогого скипидара, являются различные смолы, изоамиловый спирт, ацетальдегид, паракрезол и другие вещества. Приготовление искусственного каучука вышло уже из первоначальной стадии опытов; в германском музее в Мюнхене лежит кусок искусственного каучука весом 20 килограммов. С другой стороны, имеются указания, что искусственный каучук все же несколько отличается от естественного своей растворимостью, отношением к вулканизации и более легкой окисляемостью. Сорт каучукоподобной камеди — балата, а также и гуттаперча, нередко употребляются для различных изделий в смеси с каучуком.         

Л. Лидов.