Научно-исследовательская работа по физике на тему Анализ токсичных компонентов продуктов горения изделий на основе изопреновых каучуков

ВВЕДЕНИЕ
Изопреновый каучук - это форма натурального каучука, но химически модифицированная и подходящая. Другими словами, это вещество является разновидностью каучука, и его промышленная продажа в мировой торговле составляет несколько десятков тонн в месяц, потому что объем его применения огромен.
Формула изопренового каучука
nСН2=С(СН3)-СН=СН2 → (-СН2-С(СН3)=СН-СН2-)n
Этот вид каучука очень похож на натуральный и представляет собой серую массу синтетического вещества без запаха. Его получают с помощью всех видов химических процессов. Натуральный каучук - это изопреновый каучук. Поэтому ученым пришлось придумать, как разработать эту сложную, но простую формулу.
Синтез изопренового каучука оказался успешным, но не полностью, как в случае с натуральным каучуком. В его структуре группы CH не расположены случайным образом, как в искусственной структуре, а расположены на одной стороне двойной связи в каждой связи. Другими словами, получить эту связь искусственно просто невозможно. Этот факт еще раз доказывает уникальность природы и всех веществ, которые она производит.
Для сравнения: натуральный каучук получают из дерева под названием гевея. Натуральный каучук имеет белый цвет и при извлечении становится коричневым или черным. Молоко получают из дерева, отрезая его кору.
Натуральный каучук при нагревании и замораживании кардинально меняет свои свойства, поэтому ученые изобрели методы, которые сделали вещество твердым, и в то же время пластичным и эластичным, то есть с сохранением всех необходимых свойств. Один из таких процессов называется вулканизацией.
В данной работе описан состав изопренового каучука, определен наиболее токсичный компонент продуктов горения и проанализированы основные методы снижения токсичности данных материалов.  
1. Получение изопренового каучука
В основе данного соединения лежит особое вещество, именуемое изопреном. Оно представляет собой бесцветный газ, который практически не растворяется в воде, но хорошо взаимодействует со спиртом, бензолом, этанолом. Данное вещество имеет принципиально важное значение в формировании важного соединения как изопреновый каучук. Для его получения изопрен подвергается процессу полимеризации в определенном растворе. Кроме того, этот процесс должен происходить непрерывно и долго. Примерно 2-3 часа при 2-10 градусах Цельсия. В процессе соединения веществ появляется особое вещество - изопреновый каучук.
После процедуры полимеризации его стабилизируют фенилдиамином для предотвращения окисления. Его вводят в жидком виде, чаще всего в жидком виде. Для получения изопренового каучука в виде осадка в виде мелких специфических частиц полученное вещество смешивают с паром, затем вводят специальные добавки, предотвращающие образование комков. После этих манипуляций сердцевина отделяется от воды и проходит специальная сушка. После высыхания процесс производства изопренового каучука завершен.
Поскольку натуральный каучук обладает свойствами высокой прочности и в то же время эластичности, ученые попытались повторить эту формулу. Им почти удалось это сделать, разработав смесь изопренового каучука. Как и все остальные шины, у этой шины есть следующие области применения:
• Производство шин для автомобилей, мотоциклов и самолетов.
• Различные детали для всех видов промышленной продукции, профессиональных и бытовых машин и оборудования.
• Большие конвейерные ленты и образцы для крупных производств.
• В медицинских целях для изготовления одноразовых и многоразовых частей или изделий перчаток.
• Производство резиновых изделий для мебельной фурнитуры.
• Установки для изготовления резиновых изделий: игрушки, посуда, кухонная утварь в комплекте.
• Производство презервативов.
• При производстве кабелей и всех видов проводов активно используется изопреновый каучук, поскольку он имеет высокую степень изоляции от электричества.
• При производстве резиновых поверхностей, ковров и других изделий с резиновыми деталями.