Kaučuky © Ing. Emil Vašíček, 2014 Podpora spolupráce škol a firem se zaměřením na odborné vzdělávání v praxi Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení a zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků, Weilova 1271/6, 102 00 Praha 10 www.projektpospolu.cz

Charakteristika výukového materiálu Název materiálu Kaučuky Autoři materiálu Ing. Emil Vašíček, Ing. Miroslav Vičánek Obor Chemik (gumař-plastikář) Ročník 2 Cílová skupina Žáci Forma materiálu Výuková prezentace Stručná charakteristika Seznámení se základními druhy kaučuků, jejich vlastnostmi a převažujícími způsoby použití. Pro doplnění je uveden přehled nejvýznamnějších kaučukodárných rostlin. Datum odevzdání 22. 5. 2014 Autoři prohlašují, že při tvorbě tohoto díla neporušili práva třetích osob, která těmto osobám mohou plynout z práv k duševnímu vlastnictví, zejména z autorských práv a práv průmyslového vlastnictví. Autoři (nebo jejich zaměstnavatel, pokud dílo vzniklo v rámci pracovního poměru) poskytují Národnímu ústavu pro vzdělávání (dále jen „objednatel“) ode dne předání díla na dobu trvání majetkových práv objednatele k dílu objednateli pro území celého světa výhradní licenci k užití díla všemi způsoby užití známými v neomezeném rozsahu, přičemž je tato licence poskytnuta bezúplatně. Objednatel je zároveň oprávněn upravit či jinak měnit dílo, jeho název nebo spojit dílo s jiným dílem či zařadit díla do díla souborného. Objednatel může výše uvedenou licenci poskytnout jako podlicenci nebo postoupit třetím osobám dle vlastního výběru a autoři s tímto výslovně předem souhlasí. Objednatel není povinen licenci využít. Dílo ani žádná jeho část nebyly vytvořeny v rámci jiného projektu.

Obsah Charakteristika kaučuku Kaučuk přírodní Kaučuky syntetické Kaučukodárné rostliny Obr. 1: Výrobky z kaučuku

Charakteristika kaučuku Makromolekulární látky, které jsou za normálních podmínek nad svou teplotu zeskelnění Tg, označujeme jako kaučuky (pod teplotou zeskelnění jsou plasty). Kaučuk tvoří dlouhé, navzájem propletené makromolekulární řetězce, které se snadno deformují již při malém napětí a jakmile síla přestane působit, vrací se materiál do výchozího stavu – tato vlastnost se označuje jako pružnost (elasticita). Podle původu jsou kaučuky přírodní syntetické Obr. 2: Využití elasticity

Přírodní kaučuk (NR) Po chemické stránce je přírodní kaučuk polymerem cis-1,4-polyisoprenu. Obr. 3: Mezomer cis-polyizoprénu Výhody: Vyznačuje se vysokou pevností, tažností a odolností proti dynamickému namáhání Nevýhody: Špatná odolnost proti povětrnostnímu stárnutí Špatná odolnost proti ozónu

Přírodní kaučuk (NR) Přírodní kaučuk získáváme srážením a následným zpracováním latexu (mléčně zbarvená vodná suspenze obsahující cca 30 – 35 % kaučukového elastomeru vytékající z poraněných mléčnic některých rostlin). Z celé řady známých kaučukodárných rostlin je ekonomicky nejdůležitější kaučukovník brazilský (poměrně choulostivý strom plantážnicky pěstovaný v tropickém monzunovém pásmu). Z ostatních rostlin se jeví nadějným zdrojem Gyuala (pouštní keř z Mexika) Kosaghyz (druh kavkazské pampelišky) Z méně rozšířených je to např. Smokvoň pružnoklejná (druh indického fíkovníku) Landolfie květnatá (africká liána) Perčovník pravý (indický strom) Obr. 4: Čepování latexu

Producenti NR Produkce NR v roce 2010 (tis. tun) Thajsko 3052 Indonésie 2788 Malajsie 859 Indie 851 Vietnam 754 … Obr. 8: SMR ve firmě Continental Barum Ve firmě Continental Barum se používá SMR; balík 35 kg, paleta 36 balíků (1260 kg). Obr. 5: Drť malajského kaučuku Obr. 6: Formy na balíky Obr. 7: Expedice balíků

Syntetické kaučuky Nejdůležitějšími kaučuky pro všeobecné použití jsou: SBR – je univerzální kaučuk, nejrozšířenější (asi 60 % produkce), dobrá odolnost mechanickému namáhání, pláště a technická pryž Obr. 9: SBR ve firmě Continental Barumu BR – horší zpracovatelnost, proto hlavně jako přísada k jiným kaučukům, vysoká mechanická odolnost (oděr, trhliny), mrazuvzdornost a odrazová pružnost, hlavně pro pláště IR – strukturou i vlastnostmi podobný přírodnímu kaučuku, vysoká pevnost v tahu, dobré tokové vlastnosti se využívají při vstřikování

Obr. 10: Butylkaučuk ve firmě Continental Barum Syntetické kaučuky Speciální syntetické kaučuky: CR – vysoká odolnost proti stárnutí, odolný olejům a rozpouštědlům, vysoká elasticita a díky obsahu Cl malá hořlavost Obr. 10: Butylkaučuk ve firmě Continental Barum NBR – 18 až 49 % akrylonitrilu, olejovzdorný (čím víc AN, tím odolnější), odolný proti přirozenému i teplotnímu stárnutí, klínové řemeny, dopravní pásy, benzínové hadice IIR – odolnost proti chemikáliím, ozónu, teplotě, plynonepropustnost, vulkanizace oxidy kovů, výroba membrán QR – výborná tepelná odolnost, zdravotně nezávadný a malá závislost fyzikálních vlastností na teplotě EPDM – termoplastický kopolymer, vysoká ohebnost a odolnost proti nárazům, ozónu, chemikáliím, povětrnostním vlivům a stárnutí, u jiných materiálů zlepšují vlastnosti

Seznam obrázků: Konec Obr. 1: vlastní. Obr. 2: vlastní. Obr. 3: vlastní pomocí programu Avogadro. Obr. 4: anonym, [vid. 13. 10. 2012] dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/Hevea_brasiliensis. Obr. 5: STANDARD MALAYSIAN RUBBER. Kumpulan Ladang-Ladang Perbadanan Kedah Sdn Bhd [online]. 2013 [cit. 2014-06-20]. Dostupné z: http://www.klpk.com.my/content/display/article/site:klpk- param:standard_malaysian_rubber-link:7546. Obr. 6: STANDARD MALAYSIAN RUBBER. Kumpulan Ladang-Ladang Perbadanan Kedah Sdn Bhd [online]. 2013 [cit. 2014-06-20]. Dostupné z: http://www.klpk.com.my/content/display/article/site:klpk- param:standard_malaysian_rubber-link:7546. Obr. 7: STANDARD MALAYSIAN RUBBER. Kumpulan Ladang-Ladang Perbadanan Kedah Sdn Bhd [online]. 2013 [cit. 2014-06-20]. Dostupné z: http://www.klpk.com.my/content/display/article/site:klpk- param:standard_malaysian_rubber-link:7546. Obr. 8: vlastní. Obr. 9: vlastní. Obr. 10: vlastní. Obr. 11: : Marco Smidt, [vid. 13. 10. 2012], dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Rubber_tree_plantation.JPG. Obr. 12: Franz Eugen Köhler, [vid. 13. 10. 2012], dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Ficus_elastica. Konec

Seznam obrázků: Obr. 13: Joao Medeiros, [vid. 13. 10. 2012], dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Hancornia_speciosa_(1).jpg. Obr. 14: Franz Eugen Köhler, [vid. 13. 10. 2012], dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Palaquium_gutta_-_K%C3%B6hler%E2%80%93s_Medizinal- Pflanzen-099.jpg. Obr. 15: FOREST & KIM STARR, X. Pouteria campechiana. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2009 [cit. 2014-06-20]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Starr_061213-2349_Pouteria_campechiana.jpg. Obr. 16: Jesseknight. Manilkara bidentata. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2011 [cit. 13. 12. 2012]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Logging_Bulletwood_Berbice-Guyana_JK.JPG. Obr. 17: anonym, [vid. 13. 10. 2012], dostupné z: http://www.schaugarten- ueplingen.de/media/MAXcms/showpic.php?src=Fotos_pmp_pmi/t.koksaghyz_gewaechshaus_3.jp g&width=769.86695279&height=513. Obr. 18: Denis Cahill. A weed today, an industrial rubber tomorrow. In: TheGrower.org [online]. 2012 [cit. 13. 12. 2012]. Dostupné z: http://www.thegrower.org/readnews.php?id=2o0f7a9b3b9x. Obr. 19: USDA-NRCS PLANTS Database, [vid. 13. 10. 2012], dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Parthenium_argentatum_(USDA).jpg. Obr. 20: Stancova, [vid. 13. 10. 2012], dostupné z: http://www.inovace.cz/novinky/437-nova- hypoalergenni-alternativa-latexu. Obr. 21: vlastní pomocí programu Avogadro. Konec

Kaučukodárné rostliny Kaučukovník brazilský (Hevea braziliensis) – je velmi choulostivý strom, vyžaduje dobrou půdu, příznivé podnebí, pečlivé ošetřování a teplotu 25 °C (při 6 °C odumírá). Latex se začíná odebírat ve stáří 6 let a končí ve 30 letech. Na plantážích dorůstá kaučukovník výšky 24 metrů, čepování probíhá 6 měsíců v roce. Z jednoho stromu se získá 3 až 4 kg kaučuku ročně. Obr. 11: Plantáž kaučukovníků Zpět

Kaučukodárné rostliny Smokvoň pružnoklejná (fíkovník pryžodárný) (ficus elastica) indický, rychle rostoucí strom 30 až 40 m, pěstován v Asii před heveou i plantážnicky, latex se čepuje 1x za 3 roky, až 20 kg kaučuku z jednoho stromu, kaučuk má menší pružnost i pevnost. Obr. 12: Smokvoň Zpět

Kaučukodárné rostliny Landolfie květnatá (landolphia comorensis) je liána s listy a úponky, z tropické Afriky, tloušťka 2 – 10 cm, pne se až do korun stromů, z poraněných stonků vytéká latex, kaučuk je červený až temně hnědý, kvalitní, ale těžba obtížná. Obr. 13: Landolfie Zpět

Kaučukodárné rostliny Perčovník pravý (Palaquium gutta) je strom 10 – 30 m, ø 1 m z Indie a jihovýchodní Asie, latex obsažen v kůře, dřevu i listech, má stejné složení jako přírodní kaučuk ale jiné sterické uspořádání (trans izomer). Obr. 14: Perčovník Obr. 21: Mezomer trans-izoprenu Zpět

Kaučukodárné rostliny Opíhled balata (Manilkara bidentata) venezuelský strom, výška až 40 m a ø 1,3 m, tmavě červené, extrémně tvrdé dřevo vysoké hustoty (neplave), čepuje se jako hevea. Latex se téměř vyrovná gutaperče. Obr. 16: Těžba v Guyaně Obr. 15: Opíhled Zpět

Kaučukodárné rostliny Koksagyz (Taraxacum koksaghyz) je druh pampelišky z Kavkazu; šlechtěna i v ČR (botanický ústav Akademie věd). Latex se extrahuje z kořenů, od 2012 pokusné plantáže i v Kanadě. Stačí chudá půda, u šlechtěných kultivarů latex docela kvalitní, ale rychle tuhne a hodně rozvětvené kořeny nemají velký výnos (110 – 200 kg/ha). Obr. 17: Koksagyz Obr. 18: Šlechtění Zpět

Kaučukodárné rostliny Guayula (Parthenium argentatum), je pouštní rostlina, keř rostoucí v Mexiku, výnosnost 400 kg/ha. Latex získaný z guayule je mnohem elastičtější a pevnější než latex z hevey a nevyvolává alergie, používá se ve výzkumu nebo na výrobu lékařského materiálu. Obr. 20: Plantáž guayuly Obr. 19: Pouštní guayula Zpět