天然ゴムの製造 高分子化学
次の記述の、【 】に入る語句の組合せとして、最も適切なものはどれか。
ゴムノキの樹皮を傷つけると【 A 】と呼ばれる白い粘性の樹液がしみ出してくる。これにギ酸や酢酸を加えると【 B 】し、沈殿させたものが生ゴム（天然ゴム）である。生ゴムの主成分はポリイソプレンであるが、弾性に乏しく実用にならない。そこで生ゴムをローラーでよく【 C 】した後、硫黄を5～8%加え140℃に加熱するとゴムは大きな弾性を示し機械的強度も向上する。これを【 D 】という。また、生ゴムを乾留（空気を遮断して加熱）すると分解してイソプレンが生成する。イソプレンにn－ブチルリチウムを加えてヘプタン中でアニオン重合すると【 E 】が主体のポリイソプレンが得られる。これを【 D 】すると弾性のあるゴムが得られる。
| A | B | C | D | E | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ラテックス | 塩析 | 素練り | 加硫 | 1, 2－構造 | ||
| ラッカー | 凝析 | 混練り | ゲル化 | 1, 2－構造 | ||
| ラテックス | 塩析 | 素練り | 加硫 | 1, 4－構造 | ||
| ラッカー | 凝析 | 混練り | 架橋 | 1, 4－構造 | ||
| ラテックス | 塩析 | 素練り | ゲル化 | 1, 4－構造 |
(A)はラテックスです。天然ゴムの主成分はポリイソプレンで、ギ酸や酢酸を加えるとラテックスが凝固して生ゴムを得られます。本問の公式問題では、この操作を表す(B)に「塩析」を用いており、(A)ラテックス、(B)塩析、(C)素練り、(D)加硫、(E)1,4－構造の3番が公式正答です。
酸を加えて天然ゴムラテックスを凝固させる操作は、酸凝固と呼ばれます。一般的なコロイドの説明では、疎水コロイドに少量の電解質を加えて沈殿させる現象を凝析、親水コロイドに多量の電解質を加えて沈殿させる現象を塩析と区別するので、本問の選択肢で用いられた用語と混同しないようにします。
(C)の素練りは、ポリマー単体にせん断力を加えて柔らかくし、その後の混練りをしやすくする操作です。混練りでは、ポリマーに補強剤や可塑剤などの配合剤を合わせて練り込みます。
(E)で得られた1,4－構造を主体とするポリイソプレンに(D)の加硫を行い、分子鎖の間に硫黄による架橋を形成して、ゴムの弾性と機械的強度を高めます。