Charakteristické vlastnosti kaučuků

1. Charakteristické vlastnosti kaučuků Střední odborná škola Otrokovice Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil Vašíček Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze. www.zlinskedumy.cz

2. Charakteristika DUM

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

4. 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. Plasty a pryže Obr. 1: Makromolekulární látka

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

8. Další vlastností je tažnost (maximální protažení, při jehož překročení nastane destrukce) může dosahovat i stovek procent V tomto směru opět vynikají zvláště pryže Tažnost Obr. 5: Tažnost výrobků – kompaktní plochá těsnění

9. Většina polymerních materiálů je dobrý izolant Elektroizolační vlastnosti je předurčují pro aplikace v elektrotechnice Tepelně izolační vlastnosti využívá stavebnictví Izolační vlastnosti 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. 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. Průměrná spotřeba energie [kJ/kg] pro výrobu 1 kg některých materiálů recyklace ze surovin Energetická náročnost 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. 8. 9. 2012], dostupné z: www.freepik.com 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. 8. 9. 2012], dostupné z: www.freepik.com Obr. 8: anonym, Flame, [vid. 8. 9. 2012], dostupné z: www.freepik.com Obr. 9: vlastní, Energie pro výrobu 1 kg Obr. 10: anonym, Steelpipe, [vid. 8. 9. 2012], dostupné z: www.freepik.com

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 