Syntetiskt gummi
Syntetiskt gummi(förr ävensyntetisk kautschuk) är en samlingsbeteckning för olikaelastomerersom ersättergummi.Vanligt förekommande typer är bland annatneoprenochnitrilgummi.
Syntetiskt gummi var en viktig produkt underförsta världskrigetochandra världskrigetför de länder som saknade tillgång tillnaturgummi.
Historik
[redigera|redigera wikitext]
Redan 1860 upptäckteGreville Williams,attisoprenvid längre tids förvaringpolymeriserastill en segflytande massa.[1]Gustave Bouchardatupptäckte 1879, att denna polymerisering gick snabbare genom inverkan avklorvätegas.
Genom en mängd arbeten, utförda framför allt av tyska och brittiska kemister, fann man relativt billiga metoder för framställning av kolvätenabutadienCH2=CH–CH=CH2;isopren eller metylbutadien CH2=C(CH3)–CH=CH2ochdimetylbutadienCH2=C(CH3)–C(CH3)=CH2,samt för polymerisering av dem till kautschuksorter.
Lättast och billigast erhölls dimetylbutadin i fabriksmässig skala enligt följande reaktioner. Urkalciumkarbidfåsacetylen,som med hjälp av en kontaktsubstans (kvicksilversalter) omsätts med vatten tillacetaldehyd,CH3CHO, somoxiderastillättiksyra.Denna överförs tillkalciumacetat,som vidtorrdestillationpå vanligt sätt geraceton(CH3)2CO. Acetonreducerasgenom behandling medamalgamerataluminiumtillpinakon,(CH3)2–C(OH)–C(OH)(CH3)2.När denna vid minskat tryck leds över till upphettad kontaktmassa av lerjord som håller 400 °C, avspaltas två vattenmolekyler och kolvätet dimetylbutadien erhålles i högt utbyte. Dess kokpunkt är 71 °C och densiteten 0,73 kg/dm3.Vid polymerisering av butadien erhålls så kallad metylkautschuk, som inte fullt har naturkautschukens fördelaktiga fysiska egenskaper.
Det var därför önskvärt att få en tillräckligt billig fabriksmetod för isopren, modersubstansen för naturkautschuk. De tidiga, inte helt tillfredsställande metoderna använde som utgångsmaterial aceton, de i råpetroleum ingåendepentanernaC5H12,urfinkeloljautvunnenisoamylalkoholsamt de istenkolstjäraningåendep-kresolocho-kresolC6H4(CH3)OH. Butadien är minst intressant för framställning av syntetisk kautschuk.
Den svåraste delen vid framställningen var dock inte framställning av de kolväten som behövdes som råmaterial, utan problemet att genomföra själva polymeriseringen av moderkolvätena till kautschuk av tillfredsställande seghet och struktur. De viktigaste metoderna var följande:
1) Längre tids upphettning under tryck till högretemperatur.Därvid påskyndas polymeriseringen genomkatalysatorersåsomurea,glycerolm. fl. Genom tillsats avpiperidinblir den på detta sätt framställda metylkautschuken mindre lätt oxiderbar ochvulkaniseraslättare. Omdimetylanilintillsätts, förbättras dess elastiska egenskaper. Metylkautschuk har framställts fabriksmässigt, särskilt under första världskriget, och visade sig användbar för en del ändamål.
2) Upphettning mednatriummedför lätt att butadienklorvätena omvandlas till kautschukartade produkter. Därvid ger emellertid endast butadien en elastisk produkt, medan polymeriseringsprodukterna av övriga kolväten blir mera läderartade. Mera sega och elastiska kautschuksarter än s.k. "värmekautschuk" erhålls vid polymerisering i närvaro avozonideravterpenerocholefiner.De ur olika butadienkolväten och enligt olika polymeriseringsförfaranden erhållna kautschuksprodukterna varierar mycket i sina egenskaper, såsom svällbarhet ilösningsmedel,elasticitet, vulkaniserbarhet o.s.v. Ingen tidigt framställd syntetisk kautschuk var fullt identisk med den i naturen bildadeparakautschuken.Redan på 1920-talet var dock kautschuksyntesen fullt etablerad i fabriksmässig skala. De tyska fabrikerna hade vid denna tid en tillverkningskapacitet av över 2 000 ton per år.[1]Konkurrensen frånplantagekautschukenvar i fredstid och under avsaknad av avspärrning dock mycket svår, och det fanns under mellankristiden stor tveksamhet om den skulle gå att göra lönsam. En fördel hos den syntetiska kautschuken var dock att den gav produkter som kunde anpassas för olika användningsändamål, medan naturkautschuken alltid var likartad.
Källor
[redigera|redigera wikitext]- ^ [ab]Gummifabrikation: B. Syntetisk kautschuk.iNordisk familjebok(andra upplagans supplement, 1924)