Cao su thiên nhiên là một loại polymer được tạo bởi các mắt xích isoprene. Cấu trúc của một đoạn mạch cao su thiên nhiên như sau:
Muốn sử dụng được trong thực tế, người ta phải thực hiện quá trình lưu hóa cao su thiên nhiên để tạo ra cao su lưu hóa theo sơ đồ sau:
Quá trình lưu hóa cao su là quá trình thay thế hai nguyên tử H ở hai nhóm CH2 trong các mạch polymer bằng cầu disulfide (-S-S-).
a) Các liên kết đôi trong đoạn mạch cao su thiên nhiên ở trên đều ở dạng cis.
b) Phản ứng lưu hóa cao su thuộc loại phản ứng giữ nguyên mạch polymer.
c) So với cao su thiên nhiên thì cao su lưu hóa có độ bền nhiệt, độ đàn hồi cao hơn.
d) Một loại cao su lưu hóa có 2,3% sulfur về khối lượng thì trung bình 46 mắt xích isoprene có một cầu disulfide (-S-S-) (chỉ làm tròn số ở phép tính cuối cùng và số mắt xích làm tròn số đến phần nguyên).
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, cao su thiên nhiên là cis-1,4-polyisoprene. Cấu hình cis giúp mạch polymer cuộn lại linh hoạt, tạo nên tính đàn hồi vượt trội.
(b) Sai, phản ứng này tạo ra các cầu nối disulfide (-S-S-) giữa các chuỗi polymer riêng biệt, kết nối chúng thành mạng lưới không gian ba chiều. Do đó, đây là phản ứng tăng mạch polymer (khâu mạch), không phải giữ nguyên mạch đơn lẻ như lúc đầu.
(c) Đúng, nhờ mạng lưới liên kết ngang, các mạch polymer không bị trượt lên nhau quá dễ dàng khi kéo dãn và cũng khó bị “chảy” hơn khi gặp nhiệt độ cao. Điều này làm cho cao su lưu hóa bền hơn, đàn hồi tốt hơn và ít bị hòa tan trong dung môi hơn so với cao su chưa lưu hóa.
(d) Sai, cứ x mắt xích C5H8 thì có 1 cầu nối -S-S-
—> %S = 32.2/(68x – 2 + 64) = 2,3%
—> x = 40
