Dělení kaučuků

1. Dělení kaučuků Střední odborná škola Otrokovice Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil Vašíček Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. www.zlinskedumy.cz

2. Charakteristika DUM

3. Náplň výuky: Dělení kaučuků Přírodní kaučuk Syntetické kaučuky pro všeobecné použití Syntetické kaučuky speciální

4. Nejdůležitější z přírodních materiálů (jak významem, tak množstvím) je přírodní kaučuk. Ani výroba syntetických kaučuků přírodní kaučuk nevytlačí. Jednak některé pryžové výrobky mají potřebné vlastnosti pouze tehdy, jsou-li vyrobeny z přírodního kaučuku a kromě toho výroba syntetických kaučuků je odkázána na ropu a její cena ani produkce nedovoluje neomezenou výrobu. Přírodní kaučuk (NR) Obr. 1: polyizopren

5. Latex je obsažen v různých tzv. kaučukodárných rostlinách; jsou to stromy, keře, liány i traviny. Nejdůležitějším je brazilský kaučukovník (Heveabrasiliensis). Latex vytéká při poranění (nařezání) mléčnic Latex Obr. 2: čepování latexu

6. Latex se vysráží 5% roztokem kyseliny octové či mravenčí. Vysrážené bloky se rozřežou a properou vodou Druhy přírodního kaučuku Uzený kaučuk – vyprané bloky na dezénovacím dvouválci získají charakteristický mřížkovaný povrch a po usušení se 4 – 6 dnů konzervují uzením při teplotě 40 – 60 °C (nedouzený snadno zahnívá) Krepa – po propírání na rýhovaných dvouválcích s frikcí získá charakteristicky zvrásněný povrch, suší se 10 – 12 dnů při teplotě 35 – 40 °C Obr. 3: hnědá krepa

7. Rozvoji gumárenství napomohl nedostatek kaučuku, kdy Angličané uměle zvyšovali cenu přírodního kaučuku (NR) omezením těžby. Státy odkázané na jeho dovoz začaly řešit náhradu NR. 1909 Německo: firma Bayer patentuje izoprenový kaučuk 1910 Rusko: připraven butadienový kaučuk 1929 Německo: připraven kopolymer butadienu se styrenem, zahájena výroba butadien-styrenového kaučuku (nejrozšířenější kaučuk pro všeobecné využití), a krátce nato (1930) i butadien-akrylonitrilového (odolný olejům). Syntetické kaučuky dělíme na kaučuky pro všeobecné použití speciální kaučuky Syntetické kaučuky Obr. 4: pryžový výrobek

8. Vyrábí se polymerací butadienu, má horší vlastnosti než NR. Kaučuk je amorfní, krystaluje protažením nebo samovolně při nižší teplotě. Při dynamickém namáhání se málo zahřívá a při plnění sazemi má velmi dobrou odolnost proti opotřebení a proto se používá (zpravidla v kombinaci s NR) k výrobě autoplášťů. Butadienový kaučuk (BR) Obr. 5: struktura polybutadienu

9. Strukturou se nejvíce podobá přírodnímu kaučuku. Krystaluje při protažení a při nízkých teplotách, pevnost neplněných vulkanizátů je velmi dobrá, může zastoupit NR v mnoha výrobcích. Má velmi dobré vlastnosti při dynamickém namáhání. Odolnost proti opotřebení má o něco horší než NR. Izoprenový kaučuk (IR) Doba vulkanizace tenkostěnných výrobků je podstatně kratší, než u tlustostěnných Obr. 1: struktura polyizoprenu

10. Nejdůležitější druh syntetického kaučuku pro všeobecné použití Vzniká kopolymerací butadienu se styrenem (vinylbenzen) Při správném plnění se SBR téměř vyrovná přírodnímu kaučuku, má horší vlastnosti při dynamickém namáhání a obtížněji se zpracovává. Butadien-styrenový kaučuk (SBR) Obr. 6: struktura SBR

11. NBR je speciální kaučuk odolný proti olejům a nepolárním rozpouštědlům. Vyrábí se na stejném zařízení jako SBR. Vzniká kopolymerací butadienu s akrylonitrilem Butadien-akrylonitrilový kaučuk (NBR) NBR je vhodný na výrobky, které přicházejí do styku s nepolárními rozpouštědly (benzín, olej) jako např. těsnění, ucpávky, hadice, dopravní pásy, hnací řemeny, rukavice, obuv apod. Obr. 7: struktura NBR

12. Kopolymer isobutylenu (2-methylpropenu) a izoprenu (polyisobutylen neobsahuje dvojné vazby; aby bylo možno vulkanizovat vnáší se malý přídavek 2 až 3 % izoprenu) Butylkaučuk (IIR) Butylkaučuk je plastický, před zpracováním se neměkčí. S ostatními kaučuky je nemísitelný. Při protažení na 600 až 800 % krystaluje. Neplněný má dobrou pevnost, plniva ji snižují. Pro výrobu duší nemá rovnocennou náhradu. Dále se z něj vyrábějí topné duše a membrány lisů. Obr. 8: isobutylen

13. Vyrábí se polymerací chloroprenu (2-chlor-buta-1,3-dienu) CR má výbornou odolnost proti povětrnostním vlivům a stárnutí, dobrou odolnost proti olejům a nepolárním rozpouštědlům a dobré mechanické vlastnosti. Má sklon k síťování a proto je tužší a obtížněji zpracovatelný. Chloroprenový kaučuk (CR) Při protaženi krystaluje a proto i neplněné vulkanizáty mají dobré mechanické vlastnosti. Kromě klínových řemenů a dopravních pásů slouží pro výrobu těsnění, lepidel, obleků pro potápěče a izolace kabelů. Obr. 9: struktura CR

14. Připravují se polykondenzací alkylsilandiolů nebo arylsilandiolů Výrobky si uchovávají vyhovující vlastnosti v širokém rozsahu teplot od -50 až do 200 °C Silikonový kaučuk (MQ) Vyrábějí se z nich těsnění pro extrémní teploty, hadice, kabely a jiné teplotně namáhaní výrobky. Mají dobrou odolnost povětrnostním vlivům, ozonu a botnání, výbornou odolnost organickým rozpouštědlům i za vysokých teplot a výborné elektroizolační vlastnosti. Obr. 10: struktura MQ

15. Kontrolní otázky: Jaké je základní dělení kaučuků? V jaké formě se dodává přírodní kaučuk? Čím je význačný butylkaučuk (IIR)?

16. Seznam obrázků: Obr. 1: vlastní Obr. 2: Jan-Pieter Nap, [vid. 3. 11. 2012], dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Latex Obr. 3: rubber, [vid. 3. 11. 2012], dostupné z: www.freepik.com Obr. 4: gasmask, [vid. 3. 11. 2012], dostupné z: www.freepik.com Obr. 5: vlastní Obr. 6: vlastní Obr. 7: vlastní Obr. 8: vlastní Obr. 9: vlastní Obr. 10: vlastní

17. Seznam použité literatury: [1] Vašíček Emil, ing., „Gumárenská technologie“, učební texty, vydání třetí, Střední odborná škola Otrokovice, 2011 [2] Vašíček Emil, ing., „Chemické suroviny“, učební texty, vydání druhé, Střední odborná škola Otrokovice, 2009

18. Děkuji za pozornost