Каучук представляет собой вещество, которое извлекается из различных растений, растущих преимущественно в тропиках. Они производят молочную секрецию от своих корней, стеблей, веток, листья, плодов или в полостях под корой. Эта плотная жидкость отличается от сока растения и его функции еще не полностью изучены. Жидкий продукт называется "латекс" и содержит мелкие частицы, которые при правильной обработке могут быть выделены и преобразованы в плотный эластичный материал, известный как природный каучук.
Возраст найденных археологами окаменелых остатков дерева гевея насчитывает не менее 3 миллионов лет. Секрет млечного сока, истекающего из надрезов его коры, был издавна знаком индейцам Амазонии. Именно они дали ему название — каучук («кау» — дерево, «учу» — слезы). Первым европейцем, познакомившимся с этим полимером растительного происхождения, был Христофор Колумб. Он заметил, что индейцы обмакивали ноги в свежий сок гевеи, который, застыв, превращался в непромокаемые «галоши». Обмазанные им корзины становились влагонепроницаемыми, а шары, скатанные из загустевшего каучука, индейцы использовали для игр, напоминавших футбол.
Современная история исследования каучука, а вернее млечного сока — латекса, началась в XVIII веке, после того как ученые Лондонского ботанического сада получили ростки каучуконосов. Первые удачные опыты с латексом провел шотландский химик Чарльз Макинтош, получивший на основе этого сока в 1823 году влагонепроницаемую ткань. Из нового материала начали шить непромокаемые плащи — дождевики, которые в честь изобретателя стали называть «макинтошами».
Натуральный каучук бывает двух типов: дикий - собранный с произрастающих деревьев, кустарников и лиан; культивированный - добытый на плантациях, посаженных человеком. В девятнадцатом веке подавляющее большинство добытой резины приходилось на несколько миллионов диких растений из рода гевеи, которая растет в тропических лесах Южной Америки. Сбор дикого каучука достиг своего пика в 1912 году - 70 000 тонн.
Наиболее важным глобальным источником каучука продолжает оставаться устье и долина Амазонки в Южной Америке. Там растет дерево Hevea brasiliensis, с которого добывают самый качественный каучук. Местные индейцы добывали его так: они забивали лопатку (лезвие) в кору дерева и собирали вытекающую жидкость (латекс). Собранный латекс нагревают над огнем и под воздействием тепла и дыма получают резину.
Культивированный каучук разрабатывают на плантациях с деревом гевеи. Это дерево достигает высоты от 12 до 24 метров и диаметр 0,90 до 1,2 метров. Гевеи растут на различных типах почв, но нуждается в теплом , влажном климате с годовым количеством осадков свыше 2000 мм на квадратный сантиметр. Хотя домом дерева является Южная Америка, сегодня более 90 процентов из каучуковых плантациях расположены в Юго-Восточной Азии.
Первой страной, наладившей масштабное производство синтетического каучука, стал СССР. История организации производства советского синтетического каучука является уникальным примером радикального переноса результатов научного эксперимента в область крупномасштабного производства под воздействием социально-экономической необходимости. Это событие навсегда связано в истории с именем знаменитого русского химика Сергея Васильевича Лебедева. Стремясь найти способ производства искусственного каучука, профессор Лебедев интуитивно пошел по пути подражания природе. Он изучая образцы природного каучука и пришел к выводу, что каучук — это полимер диенового углерода. В связи с этим для получения искусственного каучука он решил воспользоваться углеводородом из диеновой группы. Наиболее подходящим для этой цели оказался бутадиен.
Осуществляя полимеризацию бутадиена, в качестве катализатора (ускорителя реакции), Лебедев использовал металлический натрий. И все же искусственный каучук уступал натуральному по одной из важнейших характеристик — эластичности. При изучении пространственной структуры натурального каучука выяснилось, что он имеет стереорегулярное строение: группы СН2 в макромолекулах каучука держатся не хаотично, а по единую сторону двойной связи в каждой цепи. Такое расположение и придает молекулам структуру, обеспечивающую эластичность материала. Чтобы улучшить качество каучука, Лебедев применил способ вулканизации, т.е. добавив в каучук серу, подверг смесь нагреванию. В результате каучук стал более мягким и приобрел пористую структуру.
Решая проблему получения более дешевого и доступного каучука, Лебедев пришел к выводу, что для производства синтетического каучука следует использовать другое сырье. Ведь исходным веществом для производства бутадиена, из которого вырабатывался каучук, служил обычный этиловый спирт — этанол, образующийся в процессе брожения из зерновых культур и картофеля. Такой способ производства каучука обходился дорого. Поэтому Лебедев разрабатывал способ получения каучука из продуктов переработки нефти. В результате он получил жидкость молочно-белого цвета, столь же насыщенного, как и цвет древесного каучука.
Сегодня получение синтетического каучука происходит путем полимеризации мономеров, полученных из фракций сырой нефти. В зависимости от среды протекания реакции, различают четыре вида полимеризации: жидкофазная, эмульсионная, газофазная и растворная. От способа производства каучука напрямую зависят его свойства. Например, бутадиен-стирольный синтетический каучук, занимающий более 50% рынка производства синтетических каучуков, благодаря его внедрению в автопромышленность, производится путем высокотемпературной эмульсионной полимеризации. Этот способ позволяет добиться оптимальных физический свойств того или иного типа резиновых изделий. Производство синтетического каучука напрямую зависит от используемых мономеров: бутадиен, стирол, изопрен, пропилен, бензол, изопрен, этилен. Их сочетание и способ полимеризации определяет конечные свойства каучука, а также его назначение.
Из страны, вынужденной начать производство синтетического каучука в целях выживания, Россия превратилась в крупного мирового экспортера. Начиная с 1932 года она ушла вперед по производству синтетического каучука, и вплоть до 1990 года ни одна страна в мире, включая США, не могла опередить нашу страну по объемам производства. Россия производила до 2,3 миллиона тонн синтетического каучука, США - не более 2,2 миллиона тонн. В дальнейшем сократив объем производства каучука более чем в 3 раза, по сравнению с 80-ми годами, Россия сохранила позиции экспортера мирового значения.