Výroba gumy
Kaucuk, ci uz prirodny alebo jednotlive druhy syntetickeho kaucuku, sa v ostatnom case uplatnuje takmer vylucne ako vulkanizat; gumove vyrobky sa na urcity ucel zhotovuju vulkanizaciou vhodne zostavenej zmesi.
Prve pokusy prakticky vyuzit prirodny kaucuk, v druhej polovici 18. stor., boli neuspesne najma pre nevhodne tepelne vlastnosti tohto materialu. Pri malom ohriati sa kaucuk staval lepivym, pri malom ochladeni krehkym a lamavym. Az objav mastikacie v 20-tych rokoch minuleho storocia a o 20 rokov neskorsi objav vulkanizacie, radikalne zlepsili jeho vlastnosti, a stali sa impulzom na postupne prenikanie kaucuku do roznych odborov ludskej cinnosti.
Najvacsi rozmach spotreby kaucuku zaznamenavame az v nasom storoci. Roku 1887 skotsky zverolekar DUNLOP skonstruoval pneumaticku obruc na trojkolku svojho trojrocneho syna. Dalsi vyvoj pneumatiky, ktory ani dnes nemozno povazovat za skonceny, si potom vyziadal obrovske nadsenie a pracovne usilie mnohych ludi. Podnietil vsak nielen burlivy rozvoj motorizmu, a najma automobilizmu, ale stal sa aj zakladnym programom celeho noveho primyselneho odvetvia. - gumarenskeho priemyslu.
Spotreba kaucuku ma stupajuci charakter.V 70. rokoch prekrocila hranicu 10 milionov ton. 2/3 tohto mnozstva tvori synteticky kaucuk, ktoreho spotreba sa nadalej velmi dynamicky zvacsuje.
Vyroba kaucuku sa vsak intenzivne rozvijala nielen kvantitativne, ale aj kvalitativne. Od nesmelych zaciatkov vyroby dimetylbutadienoveho kaucuku v obdobi svetovej vojny v Nemecku cez prudky vzrast a rozsirenie vyroby dalsich syntetickych kaucukov pocas druhej svetovej vojny, produkuje sa v ostatnom case vo velkom mnozstve asi 15 roznych druhov kaucuku v takmer neprehladnom pocte typov a variantov.
Je zname, ze viac ako 80% z celeho spotrebovaneho mnozstva pripada na prirodny a butadienstyrenovy kaucuk, z coho vyplyva velka spotreba kaucuku na vyrobu pneumatik, ale sucasne aj nie vzdy technicky optimalna volba zakl. Elastomeru v sektore technickej gumy.
Zakl. vlastnosti pouzivanych druhov kaucuku, najma nekrystalizujucich typov, sa vsak celkom vyuziju az po vhodnom plneni, t.j. po pridani vacsieho mnozstva praskovych prisad. Podobne, ako urcit druh kaucuku, nie je jednoduche rozhodnut sa pre vhodne plnivo, pretoze vlastnosti vulkanizaciu ovplivni nielen druh plniva, ale aj jeho mnozstvo.
Pritom treba mat na zreteli aj celu technologiu, ktorou sa zostavovana zmes bude spracuvat.
Plnenim sa menia vsetky vlastnosti urciteho kaucuku. Stuzovadla pri urcitych koncentraciach ovplyvnuju zakl. vlastnosti pozitivne, ale ine plniva zlepsuju viac-menej len ekonomicky efekt. Na zakl. dlhodobych skusenosti mozno pre urcite aplikacie gumoveho tovaru povazovat obsah kaucuku v zmesi (tzv. gumovitost) za charakteristicky, ako to vidiet. Bezne pouzivane stuzovadla maju za zakl. kremicitany, prip. SiO2, ale aj ZnO a pod. Patria k nim vsak aj niektore fenolicke zivice, vysokostyrenovane kopolymery butadienu atd. Medzi plniva a patri krieda, baryt, niektore druhy kaolinu a pod.
Vulkanizacia - je chem. proces, pri ktorom sa plasticka kaucukova zmes meni na pryz vplyvom priecnych (chemickych) vezieb, ktore sa posobenim vulkanizacnych cinidiel medzi kaucukovymi makromolekulami vytvaraju. Vulkanizaciou sa v kaucukovej hmote vytvori priestorova siet, v ktorej su makromolekuly pomocou priecnych vezieb vzajomne spojene. Najskor sa vulkanizacia spajala vyhradne s pouzitim siry ako vulkanizacneho cinidla. Teraz tento pojem oznacuje aj chem. procesy, pri ktorych sa priecne vezby vytvaraju vplyvom inych prvkov alebo zlucenin, ako je napr. selen, tellur, chlorid sirny, thiuramdisulfidy, oxidy kovov, peroxidy.
Vulkanizacny system so sirou
Tento sposob vulkanizacii je najrozsirenejsi a najvyznamnejsi. Vulkanizacnim cinidlom je sira urychlena organickym urychlovacom. Ako aktovator sa pouziva zinkova beloba a kyseliny stearove. pocet atomov siry v priecnej vazbe jhe velmi dolezity, preto na typu polysulfidicke vazby zavisi nektere vlastnosti pryze.
CH3
|. . .-CH--C===CH--CH2
|
Sn H
| |. . .-CH--C--CH2--CH2--. . . |
CH3
Vulkanizacny system s peroxidmi
Tiez tento sposob vulkanizacii je velmi stary; objaveny bol okolo roku 1915. Prakticky sa vsak uplatnil az zaciatkom 70 rokov. pri vulkanizacii specialnych kaucukov, ako je napr. kaucuk silikonovy. Pri vulkanizacii pomocou peroxidou sa daju vyrabat transparentne vulkanizaty. Priecna vazba ma charakter vazby uhlik-uhlik, takze je velmi pevna a vulkanizat ma velmi dobru odolnost proti starnutiu.Jeho pevnost je vsak mala. Zakladna jednotka struktury pryze ziskanej vulkanizaciou peroxidmi sa da znazornit takto:
. . . --CH--CH===CH--. . . |. . . --CH--CH===CH--. . .
.
