KAUČUKY

Doc.ing.Jaromír LEDERER, CSc.

Syntetické kaučuky

• Homopolymery i kopolymery konjugovaných dienů

• Kaučuk = polymer, který lze převést zesíťováním na elastomer (pryž)

• Elastomer lze působením malých sil silně protáhnout – po skončení deformační síly přechází do původního stavu

Co jsou kaučuky

• Velká délka řetězce (zapletené řetězce) • Amorfní struktura v nedeformovaném stavu • Nízká teplota skelného přechodu Tg • Možnost řídkého zesíťování (vulkanizace)

Zkratky a spotřeba nejběžnějších kaučuků

Zkratka Název Spotřeba (%)

Určení

NR Přírodní kaučuk 32 všeobecné

IR Izoprenový 3 všeobecné

SBR Butadienstyrenový 37 všeobecné

EPM/EPDM Ethylenpropylenový 7 všeobecné

IIR Butylkaučuk 3 všeobecné

CR Chloroprenový 3 olejovzdorný

NBR Butadienakrylonitrilový 3 olejovzdorný

MQ Silikonový 0,1 teplovzdorný

Schéma výroby BS kaučuku

70 % BUTADIEN

30 % STYREN

T= 5 až 10 °C

Konverze = 60 %

Výroba butadien-styrenového kaučuku

Vulkanizace kaučuků

Vulkanizovaný kaučuk = pryž Nejběžnější je vulkanizace sírou T = 140 až 160 °C Přídavky aktivátorů a urychlovačů

Běžný vulkanizovaný kaučuk cca 2-3 % síry, polotvrdá pryž .. 10-20 %, Tvrdá pryž (ebonit)… nad 20 % síry

Kaučuk - katalýza

ROOH + Fe2+

→ RO· + Fe3+ + OH

–

Hydro- Ferrous

Peroxyl

Ferric

peroxide ion radical ion

+ S S

S

S S S

S

S

S S S

S S

S

S

S S

VULKANIZACE – SÍŤOVÁNÍ ŘETĚZCŮ

Příklady urychlovačů vulkanizace

Deformace a relaxace

Vliv mol.hmot. a zesíťování na relaxaci

Pneumatika, náklady na suroviny, Michelin, €

Hmotnostné zloženie pneumatiky, Lanxess

Rubber 41%

Fillers (Silica, Carbon etc.) 30% Reinforcing materials (Nylon, Steel etc.) 15%

Plasticizers (Oil and Resins) 6% Chemicals for vulcanization 6% (Sulfur, Zinc oxide etc.) Anti-ageing agents and other chemicals 2%

Gumárenské chemikálie a jeich sortiment

Vulkanizačné činidlá

Stabilizátory

Plastifikátory

Pomocné látky

Síra Oxid zinku

Sulfenamidy Tiazoly

Ditiokarbamáty

Stearan Zn Guanidíny

Donory síry Cyklohexyl tioftalimid

Fenolické Alkylované

difenylamíny P-

fenyléndiamíny Chinolíny(TMQ

) Vosky Fosfity

Imidazoly

Oleje Živice

Oxid horečnatý Stearáty kovov

Kaolín

4-ADFA

NASH proces

Podiel p-fenyléndiamínov(6PPD) na celkovej spotrebe stabilizátorov

SVETSpotreba gumárenských antidegradantov v roku 2010

573 kt

Fenyléndiamíny

53%

Chinolíny15%

Difenylamíny2%

Fenoly14%

Ostatné3%

Fosfity13%