Gumy

Kaučuk je produktem vulkanizačního procesu, při kterém se používá přírodní kaučuk, umělý kaučuk nebo směs obou . Formulace obecně obsahuje přibližně 3 %síry začleněné společně s různými procesními přísadami. Pryž jako materiál se vyznačuje vysokou elasticitou a také značnou odolností proti škodlivým účinkům chemických látek.

Přírodní kaučuk

Hlavní surovinou pro výrobu kaučuku je přírodní kaučuk , který je strukturou cis-1,4 polyisopren. Nachází se v mnoha rostlinách ve formě latexu, koloidního systému , ve kterém je dispergovanou fází převážně přírodní kaučuk a disperzním médiem voda. Kromě těchto složek obsahuje latex také mastné kyseliny, lipidy, sacharidy a minerální látky. Latexy z různých zdrojů se liší složením a obsahem jednotlivých složek. Největšími producenty latexu jsou Thajsko, Indonésie a Malajsie a Indie. Přírodní latex se získává z lisované mléčné mízy kaučukovníků. Syntetický latex může být meziproduktem nebo konečným produktem při výrobě syntetických kaučuků.

Syntetické kaučuky

Do této skupiny patří všechny kaučuky získané chemickou syntézou. Světová produkce syntetických kaučuků je objemově srovnatelná s přírodním kaučukem. Syntetické metody využívají především emulzní a roztokovou polymeraci. Nejoblíbenější ze syntetických elastomerů jsou:

Obecný účel:

• Styren-butadienový kaučuk (SBR)
• Ethylen propylen dienový kaučuk (EPDM)
• Isoprenová pryž (IR)
• Butadienový kaučuk (BR)

Speciální účel:

• Chloroprenový kaučuk (CR)
• nitril (-butadien) kaučuk, (NBR)
• Butylkaučuk (IIR)

Konkrétní účel:

• Fluorosilikon (FVMQ)
• Fluorokarbon a jeho deriváty (FKM)
• Hydrogenovaný nitril (HNBR)

Gumárenský průmysl

Gumárenský průmysl zahrnuje výrobu různých typů produktů, přičemž největší podíl tvoří pneumatiky a duše – kolem 60 %celosvětové produkce. Z toho 60 %připadá na pneumatiky pro osobní a lehká nákladní vozidla a přibližně 26 %na pneumatiky pro nákladní automobily. Další aplikace zahrnují: pryžové hadice, dopravní pásy, obuv, technické předměty, namáčené zboží (jednorázové rukavice), textilie s pryžovou podložkou a lepidla. Vlastnosti pryže závisí na typu a množství složek použitých v pryžové směsi. Vhodnou volbou složek kaučukové směsi lze získat kaučuk s různými fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Výběr složek směsi se provádí za účelem získání hotového výrobku s vhodnými vlastnostmi, mezi které patří:

• odolnost proti oděru (guma pneumatiky);
• odolnost proti vysokým teplotám;
• odolnost vůči nízkým teplotám;
• zpomalení hoření;
• vlastnosti požadované pro materiály používané v potravinářském průmyslu, lékařství atd.

Komponenty pryžové směsi

Kromě kaučuku nebo směsi několika kaučuků se kaučuková směs skládá z následujících složek.

• Plniva – výrazně zvyšují odolnost pryže proti oděru nebo zlepšují její odolnost proti chemikáliím. Aktivní plniva hrají zvláštní roli v případě syntetických kaučuků, protože pryžové produkty odvozené z tohoto typu kaučuku jsou v praxi nepoužitelné. Důvodem je velmi nízká mechanická pevnost oproti přírodnímu kaučuku. Nejběžnějším plnivem v gumárenském průmyslu jsou saze, které jsou produktem nedokonalého spalování ropy nebo plynu spojeného s tepelným rozkladem a uvolňováním uhlíku. Nejčastěji se používají aktivní a semiaktivní saze. Typy High Abrasion Furnace a Intermediate Super Abrasion Furnace mají velmi vysokou odolnost proti otěru a zabraňují hromadění tepla v pneumatikách – jsou to aktivní saze. Mezi poloaktivní typy patří: typy sazí pro rychlé vytlačování a pece pro všeobecné použití pro rychlé vytlačování a pro všeobecné aplikace. Neméně důležitým plnivem při navrhování kaučukových směsí je oxid křemičitý. Stejně jako u sazí výrazně zvyšuje odolnost pryže proti oděru. Má však vlastnosti, tj.: tvorba trvalých aglomerátů částic, obtížnost rámování do nepolárních pryží, silná adsorpce částic urychlovačů vulkanizačního systému. Spolu s oxidem křemičitým je proto nutné používat aktivátory (polyglykoly) a vazebná činidla. Skupina PCC má řadu polyoxyethylenglykolů (PEG) určených pro gumárenský průmysl pod obchodním názvem Polikol . Mezi dedikované produkty patří Polikol 1500 Flakes , Polikol 4500 Flakes , Polikol 6000 Flakes a Polikol 8000 Flakes . Produkty mohou být ve formě vloček, ale také ve formě prášku nebo pastilek.

• Změkčovadla – zajišťují dostatečnou tekutost kaučukové směsi pro usnadnění zpracování. Ovlivňují také mechanické vlastnosti nevulkanizovaných a vulkanizovaných směsí. Podle druhu kaučuku se používají změkčovadla syntetického původu (ftaláty, tereftaláty) a změkčovadla získaná zpracováním ropy (minerální oleje: parafinické, naftenické, aromatické). Skupina PCC má řadu specializovaných změkčovadel řady Roflex s funkcí zpomalující hoření. Mezi nejúčinnější v reakci na požár patří Roflex 50 / Roflex 65 aRoflex T70 . Plastifikaci při nízkých teplotách účinně zajišťuje Roflex T45 . Pro specializované formulace s vyšší viskozitou a pro aplikace citlivé na člověka a životní prostředí je určen Roflex T70L . Změkčovadla řady Roflex působí synergicky s konvenčními změkčovadly a poskytují hotovému produktu vynikající mechanické vlastnosti.

• Zpomalovače hoření – chemikálie snižující hořlavost pryžových výrobků. Mezi nejvýznamnější patří hydroxidy hlinité a hořečnaté, oxid antimonitý, chlorparafin a polyfosforečnan amonný. Použití těchto aditiv spolu s řadou změkčovadel zpomalujících hoření Roflex nabízí možnost synergického efektu pro zlepšení profilu hořlavosti pryžových výrobků.

• Systém síťování – všechna aditiva, která jsou určena ke změně struktury pryže v důsledku tvorby můstků mezi pryžovými řetězci. Nejběžnější je zesíťování sírou (vulkanizace) nebo oxidy a peroxidy kovů. Používá se elementární nebo polymerní síra a jako aktivátory např. oxid zinečnatý spolu se stearinem. Důležité je použití urychlovačů: dithiokarbamáty, thiramy, thiazoly nebo thiomočoviny.

• Ostatní přísady – to je obrovská skupina přísad, které mění specifické vlastnosti kaučukových směsí. Používají se antioxidanty, antiozonanty, ochranné vosky nebo barviva a pigmenty . Ze skupiny antioxidantů lze rozlišit tepelné stabilizátory , které se používají pro směsi, které mají tendenci se při teplotách zpracování rozkládat. Produktová řada PCC Group zahrnuje řadu takových produktů – řadu Rostabil . Tyto přísady mají antioxidační vlastnosti a mohou také působit jako tepelné stabilizátory zabraňující degradaci kaučukových směsí během zpracování.

Velmi zajímavou skupinou aditiv jsou ta, která zajišťují antistatické vlastnosti snížením povrchové odolnosti hotového výrobku. Skupina PCC nabízí kapalné antistatické prostředky pod obchodním názvem EXOstat . Při vnitřním zavedení tato přísada migruje na povrch produktu, kde interaguje s atmosférickou vlhkostí, snižuje povrchový odpor a umožňuje, aby se statický náboj rozptýlil po dlouhou dobu.