Charakteristické vlastnosti kaučuků

Prezentace na téma: "Charakteristické vlastnosti kaučuků"— Transkript prezentace:

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

2 Charakteristika DUM Název školy a adresa
Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, Otrokovice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ /3 Autor Ing. Emil Vašíček Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-Gu-GT/1-PV-4/1 Název DUM Charakteristické vlastnosti kaučuků Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání Kód oboru RVP 28-52-H/01 Obor vzdělávání Gumař-plastikář Vyučovací předmět Gumárenská technologie Druh učebního materiálu Výukový materiál Cílová skupina Žák, 15 – 16 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího, náplň: charakteristické vlastnosti kaučuků a plastů chemické, fyzikální, technologické Vybavení, pomůcky Dataprojektor Klíčová slova Kaučuk, Hustota, Mechanické vlastnosti, Elasticita, Tažnost, Izolační vlastnosti, Chemická odolnost, Teplotní odolnost, Energetická náročnost Datum

3 Charakteristické vlastnosti kaučuků
Náplň výuky: Plasty a pryže Hustota Mechanické vlastnosti Elasticita Tažnost Izolační vlastnosti Chemická odolnost Teplotní odolnost Energetická náročnost

4 Obr. 1: Makromolekulární látka
Plasty a pryže Plasty a pryže řadíme mezi organické makromolekulární látky. Vlastnosti plastů a pryží se v mnohém směru liší od vlastností klasických materiálů. Předpokladem vhodného upotřebení polymerních materiálů je především využití těch vlastností, které jiné materiály nemají anebo jich jen obtížně dosahují. Obr. 1: Makromolekulární látka

5 Hustota Výraznou odlišností je hustota materiálů
Hustota plastů se pohybuje od 0,9 g/cm3 – PE (polyethylén), až po 2,2 g/cm3 – PTFE (Teflon) Hustota neplněných kaučuků je od 0,9 g/cm3 – NR (přírodní kaučuk), až po 1,7 g/cm3 – QM (silikonový kaučuk) Přídavek plniv hustotu zvyšuje; extrém: ochranná zástěra proti záření – NR plněný BaSO4 více než 5 g/cm3 Obr. 2: Porovnání hustoty

6 Mechanické vlastnosti
Pevnost v tahu U namáhaných dílců se často při záměně klasických materiálů musí uvážit také mechanické vlastnosti polymerů, zvláště mez pevnosti v tahu modul pružnosti houževnatost Mez pevnosti v tahu je u většiny polymerních materiálů nižší než u kovů. Pouze u vyztužených materiálů (např. skelných laminátů) je mez pevnosti v tahu na srovnatelné úrovni s kovy. Některé speciální polymery (např. Kevlar), mají mez pevnosti i vyšší Obr. 3: zkušební tělíska pro tahové zkoušky

7 Elasticita Velkou předností polymerních materiálů je jejich velká elasticita (schopnosti vrátit se po uvolnění napětí do původního tvaru) V tomto směru vynikají zvláště pryže. Obr. 4: Přístroj na stanovení trvalé deformace pryže

8 Tažnost Další vlastností je tažnost (maximální protažení, při jehož překročení nastane destrukce) může dosahovat i stovek procent V tomto směru opět vynikají zvláště pryže zkratka tažnost % materiál BR 400 Butadienový kaučuk CR 250 Chloroprenový kaučuk EPDM Kopolymer ethylen-propylen IIR 300 Butylkaučuk NR 550 Přírodní kaučuk NBR 500 Butadienakrylonitrilový kaučuk QM 360 Silikonový kaučuk SBR Butadienstyrenový kaučuk Obr. 5: Tažnost výrobků – kompaktní plochá těsnění

9 Izolační vlastnosti Většina polymerních materiálů je dobrý izolant
Elektroizolační vlastnosti je předurčují pro aplikace v elektrotechnice Tepelně izolační vlastnosti využívá stavebnictví Obr. 6: Přístroj na měření izolačních vlastností

10 Chemická odolnost K výrazným přednostem polymerních materiálů
patří velká odolnost proti korozi. Rovněž dobře odolávají kyselinám (nejlépe PVC, PE, PIB), zásadám (PE, PS, PVC) a rozpouštědlům (nepolární odolávají polárním rozpouštědlům a naopak) To umožňuje jejich použití v chemickém a potravinářském průmyslu Odolnost k atmosférickým vlivům, slunečnímu záření a jiným klimatickým faktorům již není tak příznivá. Obr. 7: Chemikálie

11 Obr. 8: Teplotní namáhání
Teplotní odolnost K nedostatkům patří malá odolnost k vyšším teplotám Většinou je lze dlouhodobě používat jen do teplot 100 až 150 °C Použití při vyšších teplotách je spíše výjimečné Nejvyšší teploty snášejí silikony (až 250 °C) a fluoroplasty (do 300 °C) Obr. 8: Teplotní namáhání

12 Energetická náročnost
Průměrná spotřeba energie [kJ/kg] pro výrobu 1 kg některých materiálů recyklace ze surovin Podobné relace platí i pro následné zpracování Např. pro výrobu ocelových trubek se spotřebuje cca 4x (hliníkových až 18x!) více energie, než pro plastové Obr. 10: Ocelové trubky Obr. 9: Energie pro výrobu 1 kg

13 Kontrolní otázky: Co to je plasticita a elasticita?
Čím se liší termoplast a reaktoplast? Jaké jsou výhody pryže a plastů před klasickými konstrukčními materiály?

14 Seznam obrázků: Obr. 1: anonym, Macromolecule, [vid ], dostupné z: Obr. 2: vlastní, Porovnání hustoty Obr. 3: vlastní, Zkušební tělíska pro tahové zkoušky, Vašíček Emil, „Gumárenská technologie“, učební texty, vydání třetí, Střední odborná škola Otrokovice, 2011 Obr. 4: Přístroj na stanovení trvalé deformace pryže, skripta Obr. 5: vlastní, Tažnost výrobků – kompaktní plochá těsnění Obr. 6: vlastní, Přístroj na měření izolačních vlastností, skripta Obr. 7: anonym, Chemistry, [vid ], dostupné z: Obr. 8: anonym, Flame, [vid ], dostupné z: Obr. 9: vlastní, Energie pro výrobu 1 kg Obr. 10: anonym, Steel pipe, [vid ], dostupné z:

15 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

16 Děkuji za pozornost 