У результаті швидкого розвитку промислових галузей на початку 20 століття, з'явилася величезна потреба в у.о. Але натурального каучуку було занадто мало для задоволення цих потреб. Тому гостро постало питання про синтетичному отриманні каучуку. В кінці 20-х років нашого століття ленінградські хіміки на чолі з С. В. Лебедєвим розробили спосіб отримання каучуку з етилового спирту з наступною полімеризацією його на металевому натрію. На основі цього методу в нашій країні було засновано перше в світі промислове виробництво синтетичного каучуку.
Синтетичні каучуки - синтетичні полімери, здатні перероблятися в гуму шляхом вулканізації, складають основну масу еластомерів.
Синтетичний каучук - високополімерний, каучукоподібний матеріал. Його отримують полімеризацією або сополимеризацией бутадієну, стиролу, ізопрену, хлорпрен, ізобутилену, нітрилу акрилової кислоти. Подібно натуральним каучуків, синтетичні мають довгі макромолекулярні ланцюга, іноді розгалужені, із середнім молекулярною вагою, рівним сотням тисяч і навіть мільйонів. Полімерні ланцюги в синтетичному каучуку в більшості випадків мають подвійні зв'язки, завдяки яким при вулканізації утворюється просторова сітка, що отримується при цьому гума, набуває характерні фізико-механічні властивості.
Зазвичай прийняті класифікація та найменування каучуків по мономеру, використаним для їх отримання (ізопреновий, бутадієновий і т. д.) або за характерною угрупованню (атомам) в основному ланцюзі або бічних групах (уретанові, полісульфідні та ін) Синтетичні каучуки також поділяють за ознаками , наприклад, за змістом наповнювачів (наповнені і ненаповнені), за молекулярною масою (консистенції) і випускний формі (тверді, рідкі, порошкообр.). Частина синтетичних каучуків випускають у вигляді водних дисперсій - синтетичних латексів. Особливу групу каучуків складають - термоеластопласта.
Деякі види синтетичних каучуків (наприклад полізобутілен, силіконовий каучук) представляють собою повністю граничні з'єднання, тому для їх вулканізації застосовують органічні перекиси, аміни та інші речовини. Окремі види синтетичних каучуків по ряду технічних властивостей перевершують натуральний каучук.
По області застосування синтетичні каучуки поділяють на каучуки загального і спеціального призначення. До каучуків загального призначення відносять каучуки з комплексом досить високих технічних властивостей (міцність, еластичність і ін), придатних для масового виготовлення широкого кола виробів. До каучуків спеціального призначення відносять каучуки з одним або декількома властивостями, що забезпечують виконання спеціальних вимог до виробу і ярмо працездатності в часто екстремальних умовах експлуатації.
Каучуки загального призначення: ізопреновий, бутадієновий, бутадіенстірольние та ін
Каучуки спеціального призначення: бутилкаучук, етіленпропіленовий, хлорпренового, фторкаучук, уретанові та ін
Каучук натуральний - це еластичний матеріал, високомолекулярний полімер ізопрену С5Н8.
Отже, макромолекули натурального каучуку складаються із залишків молекул ізопрену.
Таке просторове будова молекул полімерів називається стереорегулярних. Каучук натуральний видобувається з молочного соку (латексу) каучуконосних рослин. Каучуконосні рослини утворюють каучук у деяких тканинах: Хрящ-молочник, паренхімі коренів і стебел, зелених клітинах (хлоренхіме) листя і кори молодих пагонів. До каучуконосний рослин належать рослини сімейства тутових (кастіллоа), молочайних (гевея, маніот, сапіум), кутрових (фунтумія), ластовневих (Ландольфо), складноцвітих (тау-сагиз, кок-сагиз, гваюла) і деякі інші. При підкисленні латекс згортається, грудки виділяється каучуку натурального, який містить домішки смолистих і білкових речовин, промивають і вальців у формі листів. Каучук натуральний має пластичними властивостями. Для закріплення певної форми каучук натуральний в виробах піддають вулканізації, в результаті каучукова суміш перетворюється в еластичну гуму. Нині каучук натуральний не відіграє тієї виняткової ролі у світовій економіці, як до відкриття методів виробництва каучуку синтетичного.
Каучук синтетичний - виробляється з різних ненасичених вуглеводнів, що містять так звані зв'язані подвійні зв'язки (бутадієну / дивинила - СН2 = СН-СН = СН2і його гомологів), шляхом їх полімеризації. Перший промисловий спосіб отримання каучуку синтетичного належить С. В. Лебедєву (25.07.1874-02.05.1934, хімік-органік, академік), який розробив спосіб виробництва бутадієну з етилового спирту і вивчив полімеризацію його. Згодом (1931-1933 рр..) Було знайдено кілька варіантів виробництва каучуку синтетичного, наприклад полімеризація хлоропрену C4Н5СL. Важливе значення набув метод спільної полімеризації бутадієну з стиролом або бутадієну з нітрилом акрилової кислоти і т.д. За різноманітністю властивостей і можливостей отримання матеріалів із заданими технічними властивостями каучук синтетичний має переваги перед натуральним.
Бутадієн-нітрілакріловий каучук - це синтетичний каучук, продукт спільної полімеризації бутадієну з нітрилом акрилової кислоти (СН2 = СНСN). Використовується головним чином у виробництві бензино-та маслостойки виробів.
Бутадієновий каучук (СН2 == СН-СН == СН2) - це синтетичний каучук, одержуваний полімеризацією бутадієну. За деякими властивостями, наприклад міцності в саж сумішах, не поступається природному, за іншими, наприклад клеїть здібності, не замінює його.
Бутадієн-стірольний каучук - це синтетичний каучук, продукт спільної полімеризації бутадієну з стиролом. Гума з нього використовується для виготовлення найрізноманітніших виробів, але головним чином автомобільних покришок і камер до них.
Бутилкаучук - це синтетичний каучук, продукт спільної полімеризації ізобутилену (СН3) 2С = СН2, ненасичений вуглеводень, tкип = 6,6, що міститься в газах крекінгу нафти) з ізопрену (СН2 = С (СН3)-СН = СН2, безбарвна рідина з t кип = 34,5; Манометр природного каучуку) у присутності фтористого бору при низьких температурах. Гума з бутилкаучуку застосовується головним чином у виробництві камер для автомобільних шин.