Страница 206 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Какие вещества служат мономерами синтетических каучуков?

Мономерами для синтетических каучуков служат, как правило, ненасыщенные органические соединения, способные вступать в реакцию полимеризации. В основном это диеновые углеводороды и их производные, а также некоторые виниловые мономеры, которые используются для сополимеризации. Процесс полимеризации этих мономеров приводит к образованию длинных макромолекул с эластичными свойствами.

Рассмотрим основные вещества, которые выступают в роли мономеров для получения важнейших видов синтетических каучуков:

• Бутадиен-1,3 (дивинил). Это основной мономер для производства многих видов каучуков. Его химическая формула: $CH_2=CH-CH=CH_2$.
  При его полимеризации образуется бутадиеновый каучук (полибутадиен). Реакция 1,4-присоединения выглядит следующим образом:
  $n(CH_2=CH-CH=CH_2) \rightarrow (-CH_2-CH=CH-CH_2-)_n$
  Бутадиен также является ключевым компонентом в производстве бутадиен-стирольных (самых массовых) и бутадиен-нитрильных каучуков.
• Изопрен (2-метилбутадиен-1,3). Его формула: $CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2$.
  Изопрен является мономером природного каучука. Синтетический изопреновый каучук, получаемый полимеризацией изопрена, по строению и свойствам очень близок к натуральному.
• Хлоропрен (2-хлорбутадиен-1,3). Его формула: $CH_2=C(Cl)-CH=CH_2$.
  Полимеризацией хлоропрена получают хлоропреновый каучук (например, неопрен). Этот каучук отличается высокой стойкостью к действию масел, бензина, озона и высоких температур, а также является негорючим.
• Стирол (винилбензол). Его формула: $C_6H_5-CH=CH_2$.
  Стирол не является диеном и сам по себе не образует каучук. Однако он широко используется как сомономер вместе с бутадиеном для получения бутадиен-стирольного каучука (БСК). Этот каучук обладает высокой износостойкостью и является каучуком общего назначения.
• Акрилонитрил (нитрил акриловой кислоты). Его формула: $CH_2=CH-CN$.
  Используется в качестве сомономера с бутадиеном для синтеза бутадиен-нитрильного каучука (БНК). Главное свойство этого каучука — исключительная стойкость к маслам, топливам и другим нефтепродуктам.
• Изобутилен. Его формула: $(CH_3)_2C=CH_2$.
  Сополимеризацией изобутилена с небольшим количеством изопрена (для возможности последующей вулканизации) получают бутилкаучук. Он характеризуется очень низкой газопроницаемостью, что делает его идеальным материалом для производства автомобильных камер и внутренних слоев бескамерных шин.

Таким образом, выбор мономера или комбинации мономеров определяет специфические свойства получаемого синтетического каучука: его эластичность, прочность, стойкость к химическим реагентам, температуре и износу.

Ответ: Мономерами синтетических каучуков служат ненасыщенные углеводороды, в первую очередь диены (бутадиен-1,3, изопрен, хлоропрен), а также виниловые соединения (стирол, акрилонитрил) и изобутилен, которые часто используются в сополимеризации для получения каучуков с заданными свойствами.