Dělení kaučuků

Střední odborná škola Otrokovice

www.zlinskedumy.cz

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil VašíčekDostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR.

Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

Charakteristika DUM

Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 Otrokovice

Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /2

Autor Ing. Emil Vašíček

Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-Gu-CHS/1-PV-5/4

Název DUM Dělení kaučuků

Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání

Kód oboru RVP 28-52-H/01

Obor vzdělávání Gumař-plastikář

Vyučovací předmět Chemické suroviny

Druh učebního materiálu Výukový materiál

Cílová skupina Žák, 15 – 16 let

Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího, náplň: přírodní a syntetický kaučuk

Vybavení, pomůcky Dataprojektor

Klíčová slovaKaučuk přírodní, latex, uzený kaučuk, krepa, kaučuk syntetický, butadienový kaučuk, izoprenový kaučuk, butadien-styrenový kaučuk, butadien-akrylonitrilový kaučuk, butylkaučuk, chloroprenový kaučuk, silikonový kaučuk

Datum 3. 11. 2012

Dělení kaučuků

Náplň výuky:

Přírodní kaučukSyntetické kaučuky pro všeobecné použitíSyntetické kaučuky speciální

Přírodní kaučuk (NR)

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.

Obr. 1: polyizopren

Latex

Latex je obsažen v různých tzv. kaučukodárných rostlinách; jsou to stromy, keře, liány i traviny.

Nejdůležitějším je brazilský kaučukovník (Hevea brasiliensis).

Latex vytéká při poranění (nařezání) mléčnic

Obr. 2: čepování latexu

Druhy přírodního kaučuku

Latex se vysráží 5% roztokem kyseliny octové či mravenčí. Vysrážené bloky se rozřežou a properou vodou

Obr. 3: hnědá krepa

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

Syntetické kaučuky

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 kaučuk1910 Rusko: připraven butadienový kaučuk1929 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 použitíspeciální kaučuky

Obr. 4: pryžový výrobek

Butadienový kaučuk (BR)

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.

Obr. 5: struktura polybutadienu

Izoprenový kaučuk (IR)

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.

Doba vulkanizace tenkostěnných výrobků je podstatně kratší, než u tlustostěnných

Obr. 1: struktura polyizoprenu

Butadien-styrenový kaučuk (SBR)

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.

Obr. 6: struktura SBR

Butadien-akrylonitrilový kaučuk (NBR)

NBR je speciální kaučuk odolný proti olejům a nepolárním rozpouštědlům. Vyrábí se na stejném zařízení jako SBR. Vzniká kopolymerací butadienu s akrylonitrilem

Obr. 7: struktura 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.

Butylkaučuk (IIR)

Kopolymer isobutylenu (2-methylpropenu) a izoprenu (polyisobutylen neobsahuje dvojné vazby; aby bylo možno vulkanizovat vnáší se malý přídavek 2 až 3 % izoprenu)

Obr. 8: isobutylen

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.

Chloroprenový kaučuk (CR)

Vyrábí se polymerací chloroprenu (2-chlor-buta-1,3-dienu)

Obr. 9: struktura CR

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.

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.

Silikonový kaučuk (MQ)

Připravují se polykondenzací alkylsilandiolů nebo arylsilandiolů

Výrobky si uchovávají vyhovující vlastnosti v širokém rozsahu teplot od -50 až do 200 °C

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

Kontrolní otázky:

1. Jaké je základní dělení kaučuků?

2. V jaké formě se dodává přírodní kaučuk?

3. Čím je význačný butylkaučuk (IIR)?

Seznam obrázků:

Obr. 1: vlastníObr. 2: Jan-Pieter Nap, [vid. 3. 11. 2012], dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/LatexObr. 3: rubber, [vid. 3. 11. 2012], dostupné z: www.freepik.comObr. 4: gas mask, [vid. 3. 11. 2012], dostupné z: www.freepik.com Obr. 5: vlastníObr. 6: vlastníObr. 7: vlastníObr. 8: vlastníObr. 9: vlastníObr. 10: vlastní

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

Děkuji za pozornost