天然橡膠（natural rubber）

天然橡膠（natural rubber）
台北市立第一女子高級中學三年級李依柔/台北市立第一女子高級中學化學科詹莉芬老師修改/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

簡介
天然橡膠是一種有彈性的高分子聚合物，主要成分為聚異戊二烯，化學式為[C5H8-]n，其餘為蛋白質、脂肪酸、醣類等非橡膠物質。經過適當處理過的天然橡膠具有良好的彈性、絕緣性、可塑性等等特性，被廣泛運用在生活中的各種製品上，尤其是在汽車產業中的輪胎，天然橡膠更是不可或缺的一環。

主要單體成分—異戊二烯（Isoprene），IUPAC命名為2-甲基-1,3-丁二烯
異戊二烯是一種共軛二烯烴，化學式C5H8，在一般情況下本身是為不溶於水的無色液體，密度比水輕，但能與乙醇、乙醚、丙酮和苯等有機溶劑互溶。另外，它也容易和其他不飽和化合物共聚合，而自身也會互相聚合，若在特定條件的催化下聚合（譬如齊格勒-納塔催化劑-見註1），就會產生聚異戊二烯（Polyisoprene），也就是一般所知的天然橡膠。

橡膠樹生產異戊二烯單體是有前提的，必須要在光合作用下產生，當氣溫達35℃以上，樹木就會釋放出大量的異戊二烯和一種單一芬多精，同時同時有臭氧的產生。

天然橡膠的特性

• 尚未加工的天然橡膠是乳狀液體，經處理才可應用於產品上。
• 在化學特性中，天然橡膠因為仍有不飽和的雙鍵，所以天然橡膠是一種化學反應能力較強的物質，比較容易和其他物質發生反應，也因為如此，在光、熱、臭氧、 輻射的環境中，以及在和銅、錳等的金屬接觸下，都會促進橡膠的老化，若在天然橡膠中添加了防老劑，就可以延長它的使用期限。
• 天然橡膠有較好的耐鹼性能，可以忍受鹼性環境，但它較不耐強酸。
• 於天然橡膠是非極性橡膠，它較容易溶於非極性溶劑中，而只能溶於一些極性溶劑。並且因為它是非極性橡膠，所以它對電的絕緣性良好，不會導電。
• 一般來說，天然橡膠在常溫下有較高的彈性，也稍微有可塑性，聚有很好的機械強度，因此它的耐屈撓性也很好，可以彎曲凹折。

天然橡膠的主要用途

• 由於天然橡膠有優良的回彈性、絕緣性、隔水性及可塑性等特性，並且在經過適當的加工處理後，像是在橡膠中加入硫磺或是鹼式碳酸鉛，使天然橡膠又具有像是 耐油、耐酸、耐鹼、耐熱、耐寒等特性，所以它有非常廣泛的應用。例如像是日常生活中的雨鞋、交通運輸上的各式輪胎、醫療或工業用的手套，甚至是國防的飛 機、大砲、火箭、以及包括高科技的產品等，都有使用到天然橡膠。
• 少量異戊二烯與異丁烯共聚，會產生丁基橡膠。

[註1] 齊格勒-納塔催化劑
一種有機金屬催化劑，用於合成非支化高立體規整性的聚烯烴。典型的齊格勒-納塔催化劑是雙組分：四氯化鈦-三乙基鋁[TiCl4-Al(C2H5)3]。 最初，烯烴聚合採用的是自由基聚合，需要高壓反應條件，並且反應中存在著多種鏈轉移反應，導致支化產物的產生。對於聚丙烯，問題尤為嚴重，無法合成高聚合 度的聚丙烯。1950年代德國化學家卡爾•齊格勒合成了這一催化劑，並將其用於聚乙烯的生產，得到了支鏈很少的高密度聚乙烯。義大利化學家居里奧•納塔將 這一催化劑用於聚丙烯生產，發現得到了高聚合度，高規整度的聚丙烯。 從生產角度來講，齊格勒-納塔催化劑的出現減少了生產成本，並且使得生產者可以對產物結構與性質進行控制。從科學研究角度上，齊格勒納塔催化劑帶動了對聚合反應機理的研究。基於這些貢獻，卡爾•齊格勒和居里奧•納塔分享了1963年的諾貝爾化學獎。

參考資料：
http://baike.baidu.com/view/45813.html?wtp=tt
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A9%E7%84%B6%E6%A9%A1%E8%83%B6
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%95%B0%E6%88%8A%E4%BA%8C%E7%83%AF
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9 … C%E5%8C%96%E5%8A%91