referaty.sk – Všetko čo študent potrebuje
Timotej
Pondelok, 24. januára 2022
Kaučuk
Dátum pridania: 12.06.2006 Oznámkuj: 12345
Autor referátu: cojpo
 
Jazyk: Slovenčina Počet slov: 1 710
Referát vhodný pre: Gymnázium Počet A4: 4.9
Priemerná známka: 2.96 Rýchle čítanie: 8m 10s
Pomalé čítanie: 12m 15s
 
Oproti klasickému priemyslu, ako je sklárstvo, hutníctvo, textilný priemysel a pod., je obor spracovania kaučukov veľmi mladý, zhruba 170 rokov. S kaučukom sa Európania zoznámili však už pred viac ako 500 rokmi, krátko po objavení Ameriky.Prvé zmienky o kaučuku nachádzame v diele španielskeho historika Herrera-Tordesillasa „Všeobecná história nesmierneho kontinentu a ostrovov Ameriky“. Kolombusovi námorníci pozorovali hry amerických domorodcov s pružnou guľou, ktorú by sme dnes nazvali plnou loptou. Bolo to pri druhej Kolombusovej ceste do Južnej Ameriky.

Tieto lopty si americkí Indiáni zhotovovali z vyschnutej tekutiny, vytekajúcej z poranených stromov, voľne rastúcich v subtropickom pásme amerických ostrovov. Nazývali ich „Hheve“ (odtiaľ dnes používaný latinský názov „Hevea“) alebo „Cau-Uchu“ (odtiaľ i slovenský termín „kaučuk“), čo oboje znamená „plačúce drevo“. Pôvodný kaučuku bol ďalej používaný k výrobe nepremokavého plátna obuvi, ale vlastnosti týchto výrobkov neboli príliš uspokojivé. Kaučukový tovar mäkol a stával sa lepivým v letných horúčavách a naopak tvrdol a krehol v chlade zimného obdobia. Do Európy sa prírodný kaučuk dostal v roku 1736.

K jeho prvému použitiu došlo v roku 1791. Bola to výroba nepremokavých plachiet a hlavne vriec na prepravu pošty. Kaučuk sa rozpúšťal v terpentínovej silici a roztokom sa natieral textil, ktorý bol po vyschnutí nepriepustný pre vodu. Skutočný základ gumárenstva však položil až v roku 1839 Charles Goodyear. Výrobu kaučukového tovaru v USA zahájil so svojimi spoločníkmi nie príliš úspešne v roku 1833. Goodyear pokračoval vo svojej výskumnej práci a ešte tohto roku zistili, že v roztavenej síre sa kaučuk nerozpúšťa, ale naopak tuhne a usúdil, že síra chemicky reaguje s kaučukom a skoro na to experimentálne dokázal, že zmes kaučuku a síry poskytuje zahrievaním produkt nových vlastností. Svoj objav prihlásil k patentovaniu a v roku 1844 mu bol patent udelený. Uvádza v ňom že zmes 20 dielov síry a 28 dielov oxidu olovnatého so 100 dielmi kaučuku možno pripraviť v roztoku terpentínu.Hlavný rozvoj gumárenského priemyslu nastal až po vynáleze pneumatiky. Prvý ju patentoval v roku 1845 Robert Thomson. Bola to vlastne hadica z pogumovaného textilu, opatrená koženým puzdrom, priskrutkovaná na obvod dreveného kolesa. Thomsonov vynález však našiel praktické uplatnenie až po roku 1888, kedy podobnú pneumatiku určenú pre bicykle, patentoval John Dunlop. Bol to však zásadný vynález, ktorý umožnil ďalší technický pokrok v doprave a tiež vývoji automobilu.

Ešte v roku 1905 bol prakticky všetok kaučuk získavaný z divoko rastúcich stromov tropickej Ameriky (60 000 ton). Len 0,3 % pochádzalo z plantáží (200 ton).Strategický charakter si prírodný kaučuk udržal dodnes. Každý štát má štátnu rezervu NR, ktoré by zaistili hlavnú výrobu pneumatík a iných nepostrádateľných výrobkov na niekoľko rokov i v prípade vojny.

ROZDELENIE KAUČUKOV
Kaučuky delíme podľa hlavných oblastí ich použitia na kaučuky: pre všeobecné použitie; špeciálne kaučuky: olejovzdorné; teplovzdorné.

KAUČUKY PRE VŠEOBENÉ POUŽITIE
Uvedené označenie má táto skupina kaučukov preto, že sa z nich dá vyrábať väčšina bežných gumových výrobkov – od rôznych dielov technickej gumy až po pneumatiky, hadice a dopravné pásy. Hlavnými predstaviteľmi sú homopolyméry a kopolyméry izoprénu a butadiénu Kaučuky pre všeobecné použitie sa vzhľadom k svojmu takmer nepolárnemu charakteru rozpúšťajú v alifatických a aromatických uhľovodíkoch (v benzíne, benzéne, toluéne) a chlórovaných rozpúšťadlách.

OLEJOVZDORNÉ KAUČUKY
Sú to také kaučuky, ktoré v základnom reťazci majú polárne atómy (napr. Cl, F, S). Olejovzdorné kaučuky majú podstatne polárnejší charakter než kaučuky pre všeobecné použitie. V ich odolnosti voči olejom sú však veľké rozdiely. Čím polárnejší olej, tým polárnejší musí byť kaučuk, z ktorého vyrobená guma mu má odolávať.

TEPLOVZODRNÉ KAUČUKY
Teplovzdorné kaučuky sú také: a) ktoré neobsahujú dvojité väzby a obsahujú okrem uhľovodíkovej zložky v molekule aj iné atómy, napr. fluór; b) ktoré sú nasýtené, prevažne uhľovodíkové polyméry.

OZÓNOVZDORNÉ KAUČUKY
Ozón, ktorý sa nachádza vo veľmi malom množstve v atmosfére (asi 10-6 hmot. %), reaguje kvantitatívne s dvojitými väzbami molekúl kaučuku už pri nízkych teplotách (-30 až –50 °C).

CHEMICKÁ KONŠTITÚCIA A GEOMETRICKÁ STAVBA
Prevažnú väčšinu technicky dôležitých kaučukov tvoria uhľovodíky. Ich reťazce sú tvorené uhlíkatou kostrou, sledom atómov uhlíkov spojených jednoduchými väzbami alebo jednoduchými a dvojitými väzbami. K čisto uhľovodíkovým kaučukom patria všetky kaučuky pre všeobecné použitie. Špeciálne kaučuky obsahujú vedľa atómov uhlíka a vodíka tiež iné atómy (kyslík, dusík, chlór, fluór, síru), a to v postranných skupinách.

MEDZIMOLEKULOVÁ SÚDRŽNOSŤ
Súdržné sily, ktoré pôsobia medzi molekulami (tzv. sekundárne väzby) sú pri nízkomolekulových organických zlúčeninách podstatne slabšie (10 až 100x) než primárne väzby, ktorými sú vnútri molekuly spojené atómy. Sekundárne väzby majú fyzikálnych charakter a ich veľkosť rýchlo klesá so vzdialenosťou molekúl. Uplatňujú sa v kvapalnej fáze, sú však zanedbateľné v plynnej fáze.VÝROBA GUMYKaučuk, či už prírodný, alebo jednotlivé druhy syntetického kaučuku, sa v ostatnom čase uplatňuje takmer výlučne ako vulkanizát; gumové výrobky sa na určitý účel zhotovujú vulkanizáciou vhodne zostavenej zmesi. Prvé pokusy prakticky využiť prírodný kaučuk, v druhej polovici 18. stor., boli neúspešné najmä pre nevhodné tepelné vlastnosti tohto materiálu. Pri malom ohriatí sa kaučuk stával lepivým, pri malom ochladení krehkým a lámavým. Až objav mastikácie v 20-tych rokoch minulého storočia a o 20 rokov neskorší objav vulkanizácie, radikálne zlepšili jeho vlastnosti, a stali sa impulzom na postupné prenikanie kaučuku do rôznych odborov ľudskej činnosti.

Najväčší rozmach spotreby kaučuku zaznamenávame až v našom storočí. Roku 1887 škótsky zverolekár DUNLOP skonštruoval pneumatickú obruč na trojkolku svojho trojročného syna. Další vývoj pneumatiky, ktorý ani dnes nemožno považovať za skončený, si potom vyžiadal obrovské nadšenie a pracovné úsilie mnohých ludí. Podnietil však nielen búrlivý rozvoj motorizmu, a najmä automobilizmu, ale stal sa aj základným programom celého nového priemyselného odvetvia - gumárenského priemyslu. Spotreba kaučuku má stúpajúci charakter. V 70. rokoch prekročila hranicu 10 miliónov ton. 2/3 tohto množstva tvorí syntetický kaučuk, ktorého spotreba sa naďalej veľmi dynamicky zväčšuje. Výroba kaučuku sa však intenzívne rozvíjala nielen kvantitatívne, ale aj kvalitatívne.

Od nesmelých začiatkov výroby dimetylbutadienového kaučuku v období svetovej vojny v Nemecku cez prudký vzrast a rozšírenie výroby ďalších syntetických kaučukov počas druhej svetovej vojny, produkuje sa v ostatnom čase vo veľkom množstve asi 15 rôznych druhov kaučuku v takmer neprehľadnom počte typov a variantov. Je známe, že viac ako 80% z celého spotrebovaného množstva pripadá na prírodný a butadienstyrenový kaučuk, z čoho vyplýva veľká spotreba kaučuku na výrobu pneumatík, ale súčasne aj nie vždy technicky optimálna voľba zákl. Elastomeru v sektore technickej gumy. Základné vlastnosti používaných druhov kaučuku, najmä nekryštalizujúcich typov, sa však celkom využijú až po vhodnom plnení, t.j. po pridaní väčšieho množstva práškových prísad. Podobne, ako určiť druh kaučuku, nie je jednoduché rozhodnúť sa pre vhodné plnivo, pretože vlastnosti vulkanizácie ovplyvní nielen druh plniva, ale aj jeho množstvo. Pritom treba mať na zreteli aj celú technológiu, ktorou sa zostavovaná zmes bude spracúvať. Plnením sa menia všetky vlastnosti určitého kaučuku. Stužovadlá pri určitých koncentráciách ovplyvňujú základné vlastnosti pozitívne, ale iné plnivá zlepšujú viac-menej len ekonomický efekt.

Na základe dlhodobých skúseností možno pre určité aplikácie gumového tovaru považovať obsah kaučuku v zmesi (tzv. gumovitosť) za charakteristicky, ako to vidieť. Bežné používané stužovadlá majú za základ kremičitany, príp. SiO2, ale aj ZnO a pod. Patria k nim však aj niektoré fenolické živice, vysokostyrénované kopolymery butadiénu atd. Medzi plnivá patrí krieda, baryt, niektoré druhy kaolínu a pod. VULKANIZÁCIAVulkanizácia - je chemický proces, pri ktorom sa plastická kaučuková zmes mení na PRYZ vplyvom priečnych (chemických) väzieb, ktoré sa pôsobením vulkanizačných činidiel medzi kaučukovými makromolekulami vytvárajú. Vulkanizáciou sa v kaučukovej hmote vytvorí priestorová sieť, v ktorej sú makromolekuly pomocou priečnych väzieb vzájomne spojené. Najskôr sa vulkanizácia spájala výhradne s použitím síry ako vulkanizačného činidla. Teraz tento pojem označuje aj chemické procesy, pri ktorých sa priečne väzby vytvárajú vplyvom iných prvkov alebo zlúčenín, ako je napr. selén, tellúr, chlorid sírny, thiuramdisulfidy, oxidy kovov, peroxidy.
 
Copyright © 1999-2019 News and Media Holding, a.s.
Všetky práva vyhradené. Publikovanie alebo šírenie obsahu je zakázané bez predchádzajúceho súhlasu.