1
KAUČUCI I GUMA
Postupkom umrežavanja (vulkanizacije), menjaju se svojstva kaučuka
mešanjem sa sumporom i drugim dodacima na povišenoj temperaturi (150-
200 °C).
Kaučuk je naziv za članove grupe polimernih materijala koji mogu biti
prirodnog i sintetskog porekla, koji se lako deformišu u velikom iznosu pod
delovanjem malih napona, a po prestanku njihovog dejstva brzo se vračaju u
praktično prvobitan oblik.
Dodatkom kaučuku raznih dodataka - sredstava za umrežavanje (umreživača,
ubrzivača, i aktivatora) dolazi na povišenim temperaturama do hemijskog
premoščavanja lanaca makromolekula, pri čemu se dobija Vulkanizat ili
Guma sa boljim i upotrebljivijim svojstvima u odnosu na polazne kaučuke.
Drugi dodaci (punila, omekšivači, sredstva protiv starenja, boje i dr.) dodati
kaučuku pored sistema za umrežavanje, takode utiču na poboljšanje procesno-
tehnoloških karakteristika i fizičko-mehaničkih svojstava gotovog
vulkanizata.
Kaučuci i dodaci se umešavaju u mikserima i na dvovaljcima pri čemu se
izraduju kaučukove smese. Iz kaučukove smese se mogu dobiti razni profili
postupkom ekstruzije (na ekstruderima), zatim glatke ili profilisane folije
postupkom kalandriranja, složeni oblici metodom presovanja. Ovako dobijeni
delovi i detalji sastavljaju se u složene gumene proizvode, obično postupkom
konfekcioniranja. Tako npr. autoguma (pneumatika) se sastoji iz dvadeset i
više delova. "Sirovi" proizvodi ovako dobijeni uvek se vulkaniziraju, pri čemu
se pod dejstvom temperature i pritiska odigravaju složene reakcije koje
dovode do stvaranja prostorne mreže polimernih lanaca u materijalu i
skokovite promene svojstava proizvoda, odn. stvaranja gume. Često se
postupak oblikovanja (npr. u kalupu) odigrava istovremeno sa procesom
vulkanizacije, koja nastupa usled zagrevanja kalupa.
Danas se zna za više od 60 000 vrsta gumenih proizvoda. Obzirom na svoj
udeo i značaj oni se mogu grupisati u sledeče važnije grupe: pneumatika,
gumeno-tehnička roba, obuča, proizvodi specijalne namene i dr.
2
KAUČUCI 1 DODACI
Selekcija polimera (kaučuka) -
najvažnija komponenta kaučukove smese je
kaučuk. Ovde če biti dat kratak opis najvažnijih i najviše upotrebljavanih
kaučuka.
KAUČUCI
Prirodni kaučuk
(NR)
Prirodni kaučuk je cis-1,4 polizopren. Kaučuk se dobija koagulacijom
iz
lateksa. Lateks se dobija zasecanjem kore drveta hevea brasiliensis.
= CHz - C = CH - CH
2
-
1
CH
3
Pored cis-1,4- polizoprena u prirodnom kaučuku ima 5-8% drugih materija
kao što su: proteini, šečeri, masne kiseline, smole i dr.
Ove
materije deluju
kao prirodni antioksidanti i aktivatori vulkanizacije.
Kvalitet kaučuka varira u zavisnosti od vrste biljaka od kojih se kaučuk
dobija, od vrste zemljišta na kojoj drvo raste, od starosti drveta i dr. Na
kvalitet utiče postupak prerade lateksa: prikupljanje lateksa, koagulacija,
sušenje i pakovanje.
Prirodni kaučuk ima veliki broj pozitivnih svojstava, a neka od njih su:
- NR je veoma lepljiv i smesama daje dobru konfekcijsku lepljivost,
- pri cikličnim naprezanjima razvija najmanju količinu toplote, tj. ima
najmanji histerezis,
- u dobro komponovanim smesama vulkanizat na bazi NR daje veče prekidne
čvrstoče nego bilo koji drugi kaučuk,
- prorodni kaučuk vulkanizuje brže nego ostali kaučuci. Zahteva manje
ubrzivača a više sumpora jer u sebi sadrži amine koji ubrzavaju vulkanizaciju,
- daje izvrsnu atheziju za kord i žicu,
- u smesama sa sintetičkim kaučucima poboljšava mešanje i ponašanje pri
konfekciji.
4
Pored ovih pozitivnih, BR poseduje i neka negativna svojstva:
- loša preradljivost,
- visoka cena BR kaučuka,
- slaba adhezija za kord,
- ima niže module i prekidnu čvrstoču u odnosu na NR i SBR,
- ima lošu otpornost na rast pukotina i dr.
Polibutadienski kaučuci se največim delom koriste za izradu pneumatika u
mešavinama sa NR i SBR kaučucima. Zbog velike postojanosti na zamaranje,
otpornosti na habanje BR kaučuci se ugraduju u bočnicu, pete i protektor
putničke i teretne pneumatike. Koristi se takode za izradu transportnih traka i
klinastih remenja.
Stirenbutadienski kaučuci (SBR)
SBR kaučuk je kopolimer butadiena i stirena. Sadržaj stirena je oko 23% u
SBR vrstama koje se koriste u pneumatici.
HH
r /
M
1
(CH2=CH-CH=CH2)x+(CH3=CH)y-^(CH2-CH=CH-CH^(-C-C-j
6 o"
Polimerizacija SBR-a se izvodi u emulziji na toplo (50°C) i hladno (5°C) u
rastvoru. Hladno polimerizovani SBR je kvalitetniji od toplo
polimerizovanog, ali je ovaj drugi daleko preradljiviji. SBR je postepeno
istisnuo prirodni kaučuk sa prvog mesta po potrošnji još 1960. godine i takav
trend se zadržao do danas.
U odnosu na NR, SBR kaučuk poseduje sledeča bolja svojstva:
- lakše se meša, ekstrudira i preraduje,
- čistiji je i ujednačenijeg kvaliteta,
- otpornijije na habanje,
- SBR ne kristališe,
- otpornijije na starenje i dejstvo povišenih temperatura,
- omogučuje primenu viših temperatura pri vulkanizaciji.
