Het model rechtsboven is van het cis-polymeer dat u kunt
bekijken door hier te klikken of u kunt gewoon op het plaatje zelf klikken.
Hoe dan ook, sluit het nieuwe venster dat wordt geopend
met het 3D-model erin als u klaar bent om hier terug te komen.

Voor polyisopreen in één oogopslag, klik hier!
Een van de bekendste natuurlijke polymeren is polyisopreen, natuurrubber. De oude Maya’s en Azteken oogstten het van de heveaboom en gebruikten het om waterdichte laarzen te maken en de ballen waarmee ze een spel speelden dat op basketbal leek. Het is wat wij een elastomeer noemen, dat wil zeggen dat het zijn vorm weer aanneemt nadat het is uitgerekt of vervormd. Normaal gesproken wordt het natuurrubber behandeld om het crosslinks te geven, waardoor het een nog beter elastomeer wordt.

Polyisopreen is een diëenpolymeer, dat wil zeggen een polymeer gemaakt van een monomeer dat twee dubbele koolstof-koolstofbindingen bevat. Zoals de meeste diene-polymeren heeft het een dubbele koolstof-koolstofbinding in de ruggengraatketen. Polyisopreen kan worden gewonnen uit het sap van de heveaboom, maar het kan ook worden gemaakt door Ziegler-Natta polymerisatie. Dit is een zeldzaam voorbeeld van een natuurlijk polymeer dat wij bijna net zo goed kunnen maken als de natuur dat doet.

Hier is wat historische informatie. Tijdens de Tweede Wereldoorlog sneden de Japanners de aanvoer van natuurrubber voor de rest van de wereld af. En aangezien natuurrubber op dat moment de meest gebruikte vorm was, zaten de geallieerden vast. Stel je een vliegtuig voor zonder rubberen pakkingen en slangen, om nog maar te zwijgen van de banden die schokken opvangen tijdens de landing. Denk nu aan vrachtwagens, tanks en jeeps met dezelfde problemen. Hoe zou het rijden zijn in een vrachtwagen die 60 rijdt met stalen wielen?

Dus de wetenschap kwam te hulp! Een massale inspanning van de overheid werd opgezet in de VS dat zeer snel leidde tot synthetisch rubber. De eerste uit het blok was polyisobutyleen. Het was een behoorlijk goed rubber (en is het nog steeds), maar vooral vanwege het ongebruikelijke feit dat het niet door gas gaat (sorry). Het is het enige commerciële polymeer dat de lucht in een band wekenlang, zelfs maandenlang, vasthoudt. Natuurlijk rubber kan dit niet, dus een resultaat van de oorlogsinspanningen was een oplossing voor het grote probleem van het elke week moeten oppompen van je banden.

Ok, de oorlog eindigde, natuurlijk rubber was weer beschikbaar voor de hele wereld. De productie schoot omhoog! Maar dat deed ook de inspanning om andere synthetische elastomeren te maken, zoals polybutadieen en polychloropreen. Dat laatste was weer zo’n toevallige ontdekking als die van PIB: polychloropreen (ook neopreen genoemd) kon NIET opzwellen bij contact met benzine, diesel of motorolie. Weer een fantastische vooruitgang in de polymeerwetenschap!

Dus hoe staat het tegenwoordig met natuurlijk versus synthetisch rubber? Ze delen de markt, en het is een enorme markt met ongeveer 26 miljoen ton per jaar. Volgens de bovenstaande grafiek, gepubliceerd in 2016, bestaat ruwweg 54% van de wereldwijde productie uit synthetisch rubber van diverse soorten. Dan blijft er maar liefst 46% over voor natuurrubber. En het mooie daarvan is dat natuurrubber een hernieuwbare grondstof is, afkomstig van de belangrijkste hernieuwbare grondstof: bomen. Goed gedaan, Moeder Natuur!

Zo ziet het isopreenmonomeer eruit:

Het model hierboven is een afbeelding van het pdb-model dat u kunt
bekijken door hier te klikken of u kunt gewoon op de afbeelding zelf klikken.
Hoe dan ook, zorg ervoor dat u het nieuwe venster sluit dat wordt geopend
met het 3D-model erin als u klaar bent om hier terug te komen.

Uitgeteste polyisopreen syntheses

Zo misschien hebt u geprobeerd polybutadieen te maken en dat ging zo goed, dat u nu echt uw eigen polyisopreen wilt maken. Nou, het blijkt dat we eigenlijk niet één, maar TWEE procedures hebben. De ene geeft een overwegend cis-repeenheid-polymeer, de andere overwegend trans. Vluchtige stoffen en ontvlambare katalysatoren vereisen uiterste voorzichtigheid in het lab om veilig te zijn: doe het gewoon heel voorzichtig! Bij de twee methoden worden twee verschillende overgangsmetaalkatalysatoren gebruikt om twee verschillende isomere PIP’s te maken. De eerste geeft de cis-isomeer: klik hier om de procedure te zien en hier om een kopie te downloaden.

De tweede methode, met een andere katalysator en onder andere omstandigheden, geeft het trans-isomeer. Onnodig te zeggen dat de twee polymeren zeer verschillende eigenschappen hebben. Klik hier om de procedure te zien en hier om een kopie te downloaden.

Andere polymeren die als elastomeren worden gebruikt zijn onder meer:

    Polybutadieen Polyisobutyleen Poly(styreen-butadieen-styreen) Polyurethanen Polychloropreen Siliconen
Terug naar niveau twee directory
Terug naar directory macrogalleria