Chemický a materiálový průmysl

Pozorování a měření kaučuku pomocí digitálního mikroskopu

Kaučuk je elastická polymerní směs používaná v různých průmyslových odvětvích, např. na pneumatiky, hadice a pásy. V této části jsou představeny příklady pozorování a měření kaučuku pomocí digitálního mikroskopu.

Rozdíly mezi přírodními a syntetickými kaučuky
Vlastnosti přírodních a syntetických kaučuků
Typy, vlastnosti a aplikace typického syntetického kaučuku
Kategorie kaučuku podle tvaru
Tvrdost kaučuku
Příklady pozorování a měření kaučuku pomocí digitálního mikroskopu

Rozdíly mezi přírodními a syntetickými kaučuky

Přírodní kaučuk

Pryžové výrobky vyráběné vulkanizací* surového kaučuku – sušené šťávy z kaučukovníku (latexu) – se řadí do kategorie přírodní kaučuk (NR).

* Vulkanizace:: Do surového kaučuku se přidává síra a zahřívá se, aby se dosáhlo mezimolekulárního spojení, které zlepšuje elasticitu a pevnost kaučuku. Od té doby, co byl v roce 1839 náhodně objeven Charlesem Goodyearem ze Spojených států, se kaučuk stal průmyslovým materiálem.

Syntetický kaučuk

„Syntetický kaučuk“ je obecný termín pro kaučuk, který byl chemicky syntetizován z ropy. Existuje více než 100 druhů syntetického kaučuku vyráběného z různých surovin. Syntetický kaučuk byl vyvinut během druhé světové války a je relativně novým produktem. Protože přírodní kaučuk, vyráběný hlavně v jihovýchodní Asii, bylo obtížné získat ve Spojených státech a Německu, začaly obě země vyrábět syntetický kaučuk na domácím trhu. Od té doby se jeho používání rozšířilo.

Vlastnosti přírodních a syntetických kaučuků

Přírodní kaučuk se na celosvětovém použití podílí asi ze 40 % a syntetickému kaučuku náleží zbývajících 60 %. Každý se používá odpovídajícím způsobem v závislosti na aplikaci.

Přírodní kaučuk

Výhody: Díky vysoké elasticitě a pevnosti v roztržení je přírodní kaučuk běžnou volbou pro výrobu velkých pneumatik pro nákladní automobily a autobusy a různé další průmyslové aplikace.
Nevýhody: Přírodní kaučuk má nízkou odolnost vůči povětrnostním vlivům, teplu a oleji, takže je citlivý na světlo, teplo, déšť a další podmínky prostředí.

Syntetický kaučuk

Výhody: Ve srovnání s přírodním kaučukem obsahuje syntetický kaučuk méně nečistot a má stabilnější vlastnosti. Změna složení surovin umožňuje vyrábět kaučuk s různými vlastnostmi, včetně vysoké odolnosti vůči teplu, chemikáliím nebo oděru.
Nevýhody: Syntetický kaučuk má nižší elasticitu a pevnost v roztržení než přírodní kaučuk.

Typy, vlastnosti a aplikace typického syntetického kaučuku

Syntetický kaučuk lze obecně zařadit do kategorie kaučuku pro všeobecné použití nebo speciálního kaučuku. Typické názvy, vlastnosti a aplikace jsou následující.

Kaučuk pro všeobecné použití

Izoprenový kaučuk (IR)

S téměř stejnými vlastnostmi jako přírodní kaučuk má izoprenový kaučuk dobrou barvu a nízký zápach a nevyžaduje žádné zadržování tepla ani při nízkých teplotách. Přírodní kaučuk však má lepší odolnost vůči povětrnostním vlivům a teplu.

Aplikace:: Běžně se používá pro automobilové a letecké pneumatiky, pásové dopravníky a rakety na stolní tenis s přidanou barvou.

Styren-butadienový kaučuk (SBR)

Styren-butadienový kaučuk je nejrozšířenější kaučuk pro všeobecné použití a má lepší odolnost vůči oděru a stárnutí než přírodní kaučuk. Kvůli špatné odolnosti vůči oleji však není vhodný pro O-kroužky a těsnění.

Aplikace:: Běžně se používá pro automobilové pneumatiky, podrážky bot a podlahové dlaždice.

Butadienový kaučuk (BR)

Butadienový kaučuk je po styren-butadienovém kaučuku druhým nejrozšířenějším typem kaučuku. Má lepší elasticitu a odolnost vůči oděru než přírodní kaučuk. Kvůli špatné odolnosti vůči oleji však není vhodný pro O-kroužky a těsnění.

Aplikace:: Běžně se používá pro automobilové pneumatiky, gumové řemeny a hadice. Je také hlavní surovinou pro ABS (akrylonitrilbutadienstyren) plasty.

Speciální kaučuk

Nitrilový kaučuk (NBR)

Nitrilový kaučuk je vysoce odolný vůči oleji, oděru a stárnutí a je široce používán pro olejivzdorné pryže.

Aplikace:: Běžně se používá pro O-kroužky, obaly, těsnění a izolace.

Chloroprenový kaučuk (CR)

Chloroprenový kaučuk má vynikající odolnost vůči teplu, povětrnostním vlivům, ozónu a plamenům.

Aplikace:: Běžně se používá jako potahovací materiál pro automobilové řemeny, hadice, dráty a kabely a také se používá v lepidlech a barvách díky své vysoké přilnavosti.

Butylový kaučuk (IIR)

Butylový kaučuk má kromě vynikající schopnosti elektrické izolace také vysokou odolnost vůči teplu, vibracím a chemikáliím.

Aplikace:: Běžně se používá pro duše pneumatik kvůli nízké propustnosti kaučuku pro plyny, jako zvukotěsný materiál pro audio zařízení a jako potahovací materiál pro elektrické vodiče.

Ethylen-propylenový kaučuk (EPM/EPDM)

Ethylen-propylenový kaučuk má vysokou odolnost vůči stárnutí, povětrnostním vlivům, ozónu a zhoršení kvality při venkovním použití. Odolnost vůči oleji je však velmi nízká.

Aplikace:: Běžně se používá pro automobilové díly (hadice chladiče, řemeny atd.), potahování elektrických vodičů a konstrukční materiály.

Akrylový kaučuk (ACM)

Kromě vynikající odolnosti vůči teplu, povětrnostním vlivům a ozónu má akrylový kaučuk také vysokou odolnost vůči oleji při vysokých teplotách. Odolnost vůči chladu a chemikáliím je však nízká.

Aplikace:: Běžně se používá pro olejové hadice automobilů, těsnění a izolace.

Silikonová pryž (Q)

Navzdory své nízké pevnosti v tahu a mechanické pevnosti má silikonová pryž extrémně vysokou odolnost vůči chladu a teplu, povětrnostním vlivům a ozónu a navíc má vysokou schopnost elektrické izolace.

Aplikace:: Běžně se používá pro potravinářské obaly/nádoby a zdravotnické výrobky, protože je pro tělo neškodná a vysoce odolná vůči teplu.

Fluorkaučuk (FKM)

Fluorkaučuk je extrémně odolný vůči teplu a chemikáliím, ale je drahý.

Aplikace:: Běžně se používá pro potravinářské a farmaceutické vybavení a komponenty vybavení.

Uretanový kaučuk (U)

Uretanový kaučuk má vynikající pevnost v tahu a nosný výkon, jakož i vysokou odolnost vůči oleji a oděru. Odolnost vůči teplu a vodě je však nízká.

Aplikace:: Běžně se používá pro komponenty, které nesou těžké předměty, včetně pneumatik, podrážek bot a válečků.

Kategorie kaučuku podle tvaru

Pláty: Kaučuk lze zpracovávat na pláty.
Tento tvar se pak používá pro zpracování na těsnění, obaly a izolace.
Pěna: Kaučuk lze smíchat s pěnotvorným prostředkem pro zpracování do porézní struktury (houby).
Existují dva hlavní typy pěn.