charakteristické vlastnosti kaučuků
DESCRIPTION
Charakteristické vlastnosti kaučuků. Střední odborná škola Otrokovice. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil Vašíček - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Charakteristické vlastnosti kaučuků
Střední odborná škola Otrokovice
www.zlinskedumy.cz
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Emil VašíčekDostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR.
Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.
Charakteristika DUM
Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 Otrokovice
Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /3
Autor Ing. Emil Vašíček
Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-Gu-GT/1-PV-4/1
Název DUM Charakteristické vlastnosti kaučuků
Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání
Kód oboru RVP 28-52-H/01
Obor vzdělávání Gumař-plastikář
Vyučovací předmět Gumárenská technologie
Druh učebního materiálu Výukový materiál
Cílová skupina Žák, 15 – 16 let
Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího, náplň: charakteristické vlastnosti kaučuků a plastů chemické, fyzikální, technologické
Vybavení, pomůcky Dataprojektor
Klíčová slova Kaučuk, Hustota, Mechanické vlastnosti, Elasticita, Tažnost, Izolační vlastnosti, Chemická odolnost, Teplotní odolnost, Energetická náročnost
Datum 13. 9. 2013
Charakteristické vlastnosti kaučuků
Náplň výuky:
Plasty a pryžeHustotaMechanické vlastnostiElasticitaTažnostIzolační vlastnostiChemická odolnostTeplotní odolnostEnergetická náročnost
Plasty a pryže
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.
Obr. 1: Makromolekulární látka
Hustota
Výraznou odlišností je hustota materiálů
ocelhliníkměď
sklo
betondřevo
skel.lamináty
termoplastypryže
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Obr. 2: Porovnání hustoty
Hustota plastů se pohybuje od 0,9 g/cm3 – PE (polyethylén), až po 2,2 g/cm3 – PTFE (Teflon)
Hustota neplněných kaučuků jeod 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
Mechanické vlastnosti
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
Obr. 3: zkušební tělískapro tahové zkoušky
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
Elasticita
Velkou předností polymerních materiálů je jejich velká elasticita (schopnosti vrátit se po uvolnění napětí do původního tvaru)
V tomto směru vynikají zvláště pryže.
Obr. 4: Přístroj na stanovení trvalé deformace pryže
Tažnost
Další vlastností je tažnost (maximální protažení, při jehož překročení nastane destrukce) může dosahovat i stovek procent
V tomto směru opět vynikají zvláště pryže
Obr. 5: Tažnost výrobků – kompaktní plochá těsnění
zkratka tažnost % materiál
BR 400 Butadienový kaučuk
CR 250 Chloroprenový kaučuk
EPDM 250 Kopolymer ethylen-propylen
IIR 300 Butylkaučuk
NR 550 Přírodní kaučuk
NBR 500 Butadienakrylonitrilový kaučuk
QM 360 Silikonový kaučuk
SBR 550 Butadienstyrenový kaučuk
Izolační vlastnosti
Většina polymerních materiálů je dobrý izolant
Elektroizolační vlastnosti je předurčují pro aplikace v elektrotechnice
Tepelně izolační vlastnosti využívá stavebnictví
Obr. 6: Přístroj na měření izolačních vlastností
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
Teplotní odolnost
K nedostatkům patří malá odolnost k vyšším teplotámVětšinou 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
Energetická náročnost
Průměrná spotřeba energie [kJ/kg] pro výrobu 1 kg některých materiálů
ocelhliník
hořčík
sklocement
dřevo
celulózaplastypryže
0 20 40 60 80 100 120 140
307080
40188
51520
30200
20
20
Obr. 9: Energie pro výrobu 1 kg
Podobné relace platí i pro následné zpracování
Např. pro výrobu ocelových trubek se spotřebuje cca 4x (hliníkových až 18x!) více energie, než pro plastové
recyklace ze surovin
Obr. 10: Ocelové trubky
Kontrolní otázky:
1. Co to je plasticita a elasticita?
2. Čím se liší termoplast a reaktoplast?
3. Jaké jsou výhody pryže a plastů před klasickými konstrukčními materiály?
Seznam obrázků:
Obr. 1: anonym, Macromolecule, [vid. 8. 9. 2012], dostupné z: www.freepik.comObr. 2: vlastní, Porovnání hustotyObr. 3: vlastní, Zkušební tělíska pro tahové zkoušky, Vašíček Emil, „Gumárenská technologie“, učební texty, vydání třetí, Střední odborná škola Otrokovice, 2011Obr. 4: Přístroj na stanovení trvalé deformace pryže, skriptaObr. 5: vlastní, Tažnost výrobků – kompaktní plochá těsněníObr. 6: vlastní, Přístroj na měření izolačních vlastností, skriptaObr. 7: anonym, Chemistry, [vid. 8. 9. 2012], dostupné z: www.freepik.comObr. 8: anonym, Flame, [vid. 8. 9. 2012], dostupné z: www.freepik.comObr. 9: vlastní, Energie pro výrobu 1 kgObr. 10: anonym, Steel pipe, [vid. 8. 9. 2012], dostupné z: www.freepik.com
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