Кауч у до натур а ний, полімер рослинного походження, вулканизацией якого отримують гуму . К. н. відноситься до групи еластомерів - високомолекулярних сполук, що володіють здатністю до великих оборотних деформацій при кімнатній і більш низьких температурах (див. Також високоеластіческое стан ). К. н. міститься в молочному соку (латексі) каучуконосних рослин ; окремі включення каучуку є також в клітинах кори і листя цих рослин. Видобувають К. н. головним чином з латексу бразильської гевеї , Яка виростає на плантаціях в тропічних країнах. Найбільший виробник К. н. - Малайзія (понад 40% світового виробництва).
Термін «каучук» походить від назви «каучу», яким жителі Бразилії позначали продукт, що добувається з гевеї, що росте на берегах р. Амазонки ( «кау» - дерево, «вчу» - текти, плакати). Історію К. н. ведуть зазвичай з 1738, коли французький дослідник Ш. Кондамін представив в АН в Парижі зразки каучуку, вироби з нього і опис способів видобутку в країнах Південної Америки. Промислове застосування К. н. виявилося можливим після відкриття процесу вулканізації (Ч. Гудьир - США, 1839; Т. Генкок - Великобританія, 1843). Основні дані про будову До н. були отримані в 70-х рр. 19 в. і пізніше Г. Бушарда , Г. Штаудінгером , Німецьким вченим К. Гаррієс. Широкі дослідження вулканізації К. н. належать Б. В. Бизову , Б. А. Догадкіну, І. І. Остромисленскому , Американському вченому Е. Х. Фармеру і ін. Дослідженню фізичних властивостей і розробки теорії еластичності К. н. присвячені роботи радянських вчених А. П. Александрова , В. А. Каргина , П. П. Кобеко, американських дослідників Е. Гута, Л. Р. Г. Трелоара, Ф. Т. Уолла і ін.
При отриманні К. н. латекс витягують подсочкой кори дерев; з латексу каучук виділяють коагуляцией за допомогою мурашиної, щавлевої або оцтової кислоти. Утворений пухкий згусток (коагулюм) промивають водою і прокочують на вальцях для отримання листів, які сушать і зазвичай коптять в камерах, наповнених димом. Копчення надає К. н. стійкість проти окислення і дії мікроорганізмів.
Відповідно до «Міжнародного стандарту з якості та упаковці натурального каучуку» (1969) К. н. підрозділяють на 8 міжнародних типів, що включають 35 міжнародних сортів. Основні типи К. н. - рифлений смокед-шитий (продукт світло-бурштинового кольору - «копчений лист») і світлий креп (продукт світло-кремового кольору, перед виділенням якого в латекс вводять спеціальні відбілюючі речовини, наприклад бісульфіт натрію; К. н. Цього типу копчення не беруть під ). Якість К. н. міжнародних типів та сортів оцінюють на підставі зовнішнього огляду і порівняння з еталоном. Існує також класифікація К. н. за технічними стандартами, в яких регламентується вміст домішок в каучуку. Поряд з К. н. загального призначення випускають каучуки спеціальних типів, наприклад з поліпшеними технологічними або механічними властивостями, виготовлені в порошкоподібної випускний формі, і ін. Ведуться великі досвідчені та дослідницькі роботи як в напрямку поліпшення якості К. н., так і підвищення продуктивності каучуконосов.
Основна складова частина К. н. - вуглеводень каучуку (91-96%), який розглядають як поліізопрен (C5H8) n. К. н. містить також 2,2-3,8% білків і амінокислот, 1,5-4,0% речовин, що витягають ацетоном (так званий ацетоновий екстракт - олеїнова, стеаринова, лінолева кислоти, каротин і ін.), з'єднання металів змінної валентності - міді (до 0,0008%), марганцю (до 0,001%), заліза (до 0,01%), пісок і деякі ін. домішки. К. н. відносяться до стереорегулярность полімерів ; 98-100% ланок ізопрену в його макромолекулі приєднані в положенні 1,4 цис:
Молекулярна маса До н. 1 400 000 - 2 600 000, зміст подвійних зв'язків в макромолекулі 95-98,5% від теоретичного значення. Щільність К. н. 0,91-0,92 г / см 3, показник заломлення 1,5191, температура склування від -70 до -72 ° С, питома теплоємність 1,880 кдж / (кг. К) [0,449 кал / (г. ° С)] , теплопровідність 0,14 вт / (м. К) [0,12 ккал / (м. ч. ° С)], діелектрична проникність при частоті 1 кГц 2,37-2,45, питома електропровідність 25,7.10-18 му -1. см -1.
Каучук стійкий до дії води; добре розчинний в бензолі, толуолі, ксилолі, бензині, чотирихлористому вуглеці, хлороформі, сірковуглеці, циклогексане. При температурах вище 10 ° С К. н. аморфний. Тривале зберігання при більш низьких температурах або розтягування при кімнатній температурі викликають часткову кристалізацію К. н. До числа цінних властивостей К. н. відноситься його висока когезійна міцність (див. когезия ). Цим властивістю обумовлена в значній мірі незамінність К. н. у виробництві деяких деталей шин. Технологічний недолік До н., Пов'язаний з його високою молекулярною масою, - необхідність пластикации (див. Пластикація каучуків ) Перед введенням інгредієнтів гумової суміші .
Найбільш поширений вулканізуючий агент для К. н. - сірка; в якості прискорювачів вулканізації застосовують 2-меркаптобензтіазол (каптакс), його сульфенамідниє похідні (наприклад, сантокюр), дібензтіазолілдісульфід (альтакс), тетраметілтіурамдісульфід (тіурам) і ін. Можливі також радіаційна вулканізація К. н. і вулканізація за допомогою органічних перекисів або АЛКІЛФЕНОЛИ-формальдегідних смол.
Кристалізація К. н. обумовлює високу міцність при розтягуванні гум на його основі. При введенні активних наповнювачів міцність гум змінюється незначно, але істотно підвищуються деякі ін. Механічні властивості (див. Табл.). Гуми з К. н. характеризуються хорошою еластичністю, зносо- і морозостійкістю і високими динамічними властивостями, але низькою стійкістю до дії розчинників, масел, а також меншою, ніж у деяких синтетичних каучуків, тепло- і атмосферостійкістю.
Властивості гум з натурального каучуку
показники
ненаполненного гума
Гума, наповнена газовою канальної сажею
Модуль при розтягуванні 500%, Мн / м 2 (кгс / см 2)
1,5-4,5 (15-45)
12-22 (120-220)
Міцність при розтягуванні, Мн / м 2 (кгс / см 2)
28-34 (280-340)
30-34 (300-340)
Відносне подовження,%
700-900
600-800
Опір раздиру, кн / м, або кгс / см
40-50
120-170
Твердість по ТМ-2
30-40
50-75
Основна область застосування К. н. - виробництво шин. Його використовують також у виробництві гумотехнічних виробів (транспортерні стрічки, приводні ремені, амортизатори, ущільнювачі), електроізоляційних матеріалів, гумових виробів народного споживання, при виготовленні гумових клеїв . Деяка кількість К. н. використовують у вигляді латексу (див. латекси , латексні вироби ) .Об'ём виробництва К. н. в 1971 склав близько 3 млн. т. Завдяки створенню стереорегулярних синтетичних каучуків, а також широкого асортименту синтетичних каучуків спеціального призначення, споживання К. н. в деяких галузях промисловості скорочується (див. каучуки синтетичні ).
Літ .: Виклик Б. В., Природний каучук, Л., 1932; Догадкін Б. А., Хімія еластомерів, М., 1972; Довідник резинщик. Матеріали гумового виробництва, М., 1971, с. 21.