Dělení kaučuků Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz 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

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 slova Kaučuk 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 kaučuk Syntetické kaučuky pro všeobecné použití Syntetické 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 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

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 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 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 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

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

Chloroprenový kaučuk (CR) 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. 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

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

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: gas mask, [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

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