ELASTOMERI PRIRODNA I SINTETIKA GUMA ELASTOMERI GLAVNA OSOBINA

ELASTOMERI PRIRODNA I SINTETIČKA GUMA

ELASTOMERI • GLAVNA OSOBINA ELASTIČNOST. • PRIRODNE I SINTETIČKE GUME.

ELASTOMERI • PRIRODNA GUMA • MANJE OD 30% UKUPNE POTROŠNJE GUME DOBIJA SE OD DRVETA HEVEA. • ZASECA SE DRVO I SKUPLJA SE MLEČNI SOK - LATEKS. • OVAJ SOK OČVRSNE I DOBIJE SE SIROVA GUMA (TVRD I NEELASTIČAN MATERIJAL). • VULKANIZACIJA (1839, Charles Goodyear) - DOBIJANJE GUME OD SIROVE GUME (KORISTI SE SUMPOR I OLOVOKARBONAT).

PRIRODNA GUMA • Dobiva se iz drveta kaučukovac koje se zareže pod U ili V i dobiva se tečnost – rastvor →LATEKS + mravlja kiselina. monomer IZOPRENA čijom se polimerizacijo dobija lateks

Sastav i svojstva kaučuka: • ρ = 0, 9 g/cm 3 • 1, 4 cispoliizopren – molekul izoprenske strukture • Sadrži još proteina, smole, vlage, metala ( K, Mg, Cu, Fe ). Sirovi kaučuk je svetložute boje, a na vazduhu tamni. • Rastvara se u nekim organskim rastvaračima, ne rastvara se u vodi i alkoholu. • Zagrevanjem na 60°C postaje plastičan, a na 100°C viskozan. • Otporan je na brušenje, kidanje, deranje. To je visokoelastičan materijal koji se izduži 700%. • Sirovi kaučuk ima ova svojstva u vrlo uskom temperaturnom intervalu do 40°C.

TOPLA VULKANIZACIJA • Sirovi kaučuk se gnječi tako da se provlači kroz dvovaljke pri temperaturi od 60°C. Molekulei se tada cepaju na manje, pri čemu se povećava plastičnost kaučuka. Ovaj postupak se zove MASTICIRANJE, a tako dobiveni kaučuk masticirani kaučuk. • Masticirani kaučuk se meša sa dodacima ( punila, omekšivači, ubrzivači, boje ) i stavljaju u kalupe. Kalupi se onda stavljaju u autoklav (komora ). Autoklav se zageva na 100 – 170°C i na pritisak do 280 k. Pa. Kada se postigne zadata temperatura u autoklav se uduvava elementarni sumpor.

TOPLA VULKANIZACIJA • Vulkanizacija je hemijska reakcija između izoprenskih molekula i sumpora. • Izoprenske molekuli su linearnei i imaju dvostruke veze. • Na susednim izoprenskim molekulima, tokom vulkanizacije, pucaju dvostruke veze i na njih se veže sumpor, tako da stvara premoštenja između dva molekula. • Sumpor tako veže molekule izoprena da od linearne strukture kaučuka nastaje mrežasta. • Umreženi kaučuk se naziva GUMA. • Vulkanizacijom se postigao širi interval temperaturne upotrebe i povećala se tvrdoća kaučuka. • Meka guma sadrži do 3% sumpora, a tvrda guma sadrži do 40% sumpora – ebonit.

TOPLA VULKANIZACIJA

STARENJE GUME • Starenje gume je oštećenje koje smanjuje primenu i vek trajanja. • Uzroci starenja : sunčeva svjetlost, vlaga , kiseonik, temperatura , ozon , razni kemijski agensi • Sumpor koji se nije vezao kod vulkanizacije, veže se za kiseonik iz vazduha i stvara sumpor- trioksid, koji je sastavni deo sumporne kiseline. Uticajem kiseline dolazi do raspadanja mrežaste strukture i slabe mehanička svojstva. • Simptomi starenja gume su : gubitak boje, pojava malih napuklina na površini, gubitak sjaja površine , zamućenje prozirnih materijala, izlučivanje pigmenta, deformacija materijala I pogoršanje mehaničkih svojstava.

SINTETSKI KAUČUK • Početak : - Njemačka II svjetski rat – metilni kaučuk • - sredinom 50 -tih godina – stereopoliizopren • Sintetički kaučuk delimo na : • 1) Polimeri i kopolimeri butadiena • 2) Polimeri hloroprena • 3) Polimeri izobutilena • 4) Polisulfidni kaučuk • 5) Silikonski kaučuk 25

1) Polimeri i kopolimeri butadiena • Buna S je sintetički kaučuk dobiven polimerizacijom acetilena u autoklavama uz prisutnost metalnog Na kao katalizatora. Ima svojstva slična prirodnom, ali se lakše prerađuje, otporniji je na delovanje kiseonika i ozona, samo je manje zatezne čvrstoće. • Polimerizacija toplo i hladno • Prednosti hladne vrste : • - imaju dobra svojstva istezanja • - otpornost na toplotnu razgradnju i abraziju • - velika otpornost na atmosferilije • - električna otpornost • Nedostatak : - slabo otporni na benzin i uljne proizvode • Upotrebljavaju se za izradu pneumatika, cevi, izolaciju podova, izradu potplata, izradu guma (polibutadien)

2) Polimeri hloroprena • Poliizopren : - proizvodi se polimerizacijom izoprena u rastvoru, isti je kao prirodni kaučuk za kojim zaostaje jedino po svojstvima obrade i vulkanizacije. • Upotrbljava se u gotovo svim područjima upotrebe prirodnog kaučuka, za izradu profila za auto-gume, cevi za hemijsku i naftnu industriju, izolacije žica i kabela… • Vulkanizati su otporni nakiseonik, ozon, UV-zračenje, mnoge hemikalije, ulja i dobro se prerađuju 3) Polimeri izobutilena • butil-kaučuk – sastavljen od izobutilena i izoprena, vrlo je skup pa se upotrebljava samo za posebne namene

4) Polisulfidni kaučuk • Polikondenzacijski proizvod organskih dihalogenida i alkilpolisulfida, • slabo otporan na habanje, ali otporan na oksidaciju, na rastvarače i ulja, nepropustljiv za gasove. • Upotrebljava se za fleksibilne cevi za benzin i predmete koji dolaze u dodir s tečnim gorivima i rastvaračima

5) Silikonski kaučuk 25 • Slabo je otporan na habanje, niske rastezne čvrstoće, upotrebljiv u temperaturnomm intervalu od – 60 do – 250°C , otporan na oksidaciju, delovanje rastvarača i na UV-zračenje , upotrebljava se za električne izolacije

VRSTE GUMENE ROBE • Proizvode od gume možemo pojeliti na četiri osnovne grupe : • 1) pneumatska gumena roba – spoljne I unutrašnje gume za motorna vozila • 2) gumena obuća • 3) tehnička gumena roba • 4) ostali gumeni proizvodi

Svojstva • Za gumene proizvode bitna su i sledeća svojstva : • mehanička svojstva: čvrstoća, modul elastičnosti, izduženje kod prekida, otpornost na trošenje, habanje trajna deformacija, zamaranje gume ; nepropustljivost za gasove, otpornost na

IZRADA AUTO-GUME • Izrađuju se od gumenih ploča, armiranih tekstilom i pojačanih metalnom žicom. Sastoji se od dva osnovna dela: • - kostura, kordnog skeleta ili karkasa i • - spoljnog gumenog protektiranog sloja. • Kostur sa stopalom gume i spoljnim protektiranim slojem čini spoljnu gumu kao neodvojivu celinu.

Glavni delovi auto-gume: • 1) Protektor – ili spoljni gazeći deo, dolazi u dodir s površinom puta I štiti kostur od mehaničkih oštećenja i ublažuje potrese u vožnji. • 2) Šara ili desen – je reljefni deo protektora koji zavisi o nameni auto-gume i godišnjem dobu. Šara gume osigurava povećanu dodirnu površinu protektora s površinom puta i povećava stabilnost na suvom i mokrom putu. • 3) Kanali desena ili šare – su izlomljene i međusobno povezane. Dubina kanala se povećava prema spoljnom delu gume, što omogućava bočno odvođenje vode i toplote • 4) Bočni čepovi – stabilišu i ojačavaju te sprečavaju zatvaranje kanala i regulišu ravnomerno trošenje šare

Glavni delovi auto-gume: • 5) Lamele – povećavaju efikasnost prijanjanja, naročito kod kočenja na mokrom putu • 6) Kostur ili karkas – osnovni noseći deo, sastavljen od većeg ili manjeg broja gumiranih kordnih uložaka od pamuka, v eštačke svile ili čelika unakrsno povezanih. • To daje gumi jačinu, gipkost i elastičnost, preuzima sva opterećenja na istezanje i svijanje. Čelični kord se upotrebljava za radijalne gume za teretna vozila, jer povećava stabilnost, smanjuje habanje gazeće površine i povećava prijanjanje • 7) Zaštitni pojas ili odbojnik – gumeno-tekstilni ili gumeno-čelični omotač sastavljen od nekoliko slojeva rayon korda, koji su postavljeni jedan na drugi pod uglom u odnosu na pravac kretanja • 8) Čelični prstenovi ugrađeni u stopu- ojačavaju stopu auto-gume i njeno naleganje na naplatak

Dijagonalne i radijalne gume • dve vrste guma : - dijagonalne i radijalne • Protektiranje se sastoji u tome da se postavi sloj gume na spoljnu gumu kako bi se obnovio njezin protektor i eventualno njene bočne strane. • Gume koje se protektiraju moraju se dobro pregledati da nemaju mehaničkih oštećenja i nakon toga se brusi samo gornja površina spoljne gume ili cela površina. • Zatim se premazuje lepkom i stavlja u toplu komoru na temperaturi oko 30°C i suše se 15 – 30 minuta. • Onda se stavlja novi sloj u koji se urezuju profili.

SKLADIŠTENJE GUME • Skladište mora biti hladno, suvo, čisto od prašine i umerene temperature vazduha u intervalu od – 10 do +20°C (ako se ne poštuju temperaturne granice dolazi do smanjenja trajnosti robe). • Relativna vlaga je oko 65%. Prozore treba premazati crvenom ili narančastom bojom. • U skladištu se ne smeju držati nikakvi rastvarači, pogonska goriva ili razne hemikalije. • Zbog vremenskog roka skladištenja treba gumenu robu skladištiti tako da se skladišti propisno s obzirom na vrstu gumenog proizvoda i da roba ostane što kraće uskladištena.