Isoprenový kaučuk
Isoprenový kaučuk (IR) je syntetický kaučuk, který se vyrábí polymerizací isoprenu. Reprezentuje syntetickou obdobu přírodního kaučuku. Jeho vulkanizáty mají vysokou pevnost a tažnost. Je odolný proti oděru a vykazuje dobré výsledky při únavových zkouškách.
Výhodami oproti přírodnímu kaučuku jsou lepší vlastnosti při nízkých teplotách a lepší chování při vytlačování, vstřikování a kalandrování. Nevýhodami jsou trochu menší pevnost, špatná odolnost vůči vysokým teplotám a náchylnost k oxidaci ozonem.[1]
Historie
[editovat | editovat zdroj]Pokusy syntetizovat isoprenový kaučuk byly ještě před 50. lety, ale připravené polymery nevykazovaly dobré mechanické vlastnosti. Důvodem byl malý obsah cis-1,4 jednotek.
Situace se změnila s vývojem nových katalyzátoru poskytujících stereoregulární produkty. V roce 1960 Shell Chemical Company komercionalizovala isoprenový kaučuk s obsahem cis-1,4 jednotek 92%, katalyzátorem byla sloučenina na bázi alkyl lithia. Kvůli malému obsahu cis-1,4 jednotek produkt, oproti přírodnímu kaučuku, nebyl schopen krystalizovat za napětí, což mělo za důsledek horší tahové vlastnosti.
V roce 1962 Goodyear představila isoprenový kaučuk s obsahem cis-1,4 jednotek 98,5%. Polymerizace byla katalyzována ZN katalyzátorem na bázi alkyl titanu. Produkt byl schopen krystalizace za napětí.
Později byly připraveny jiné izomery isoprenového kaučuku. Izomer s vysokým obsahem trans-1,4, který byl syntetickou obdobou balaty, vyráběla společnost Polysar. Izomer s vysokým obsahem 3,4 byl připraven pomocí katalytického systému na bázi alkyl lithia s použitím polárních modifikátoru.[2]
Příprava
[editovat | editovat zdroj]Výchozí surovinou je isobutylen, který podléhá Prinsove reakci. Připravený isopren polymerizuje v přítomnosti katalyzátoru na bázi titanu.
Výroba
[editovat | editovat zdroj]Isopren, rozpouštědlo a katalyzátor jsou dávkovány do reaktoru, přičemž se do reaktoru nesmí dostat nečistoty, vlhkost a vzduch, které jsou jedy pro katalyzátor.
Po dosažení určitého polymeračního stupně se přidává deaktivátor katalyzátoru a antioxidant.
Dalším krokem je odpaření rozpouštědla, odstranění vody, ochlazení a balení výrobku.[2]
Vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]| Pevnost v tahu (MPa) | ~ 30 |
|---|---|
| Modul 300% (MPa) | ~ 12 |
| Prodloužení při přetržení (%) | ~ 500 |
| Strukturní pevnost (kN/m) | ~ 100 |
| Tvrdost Shore A | ~ 60 |
Využití
[editovat | editovat zdroj]Stejně jako přírodní kaučuk může být použit pro výrobu pneumatik, pasových dopravníku, těsnění a hadic, ale kvůli nižší ceně se většinou používá přírodní kaučuk. Výhradně isoprenový kaučuk se používá v aplikacích, kde je nutná vysoká čistota produktu a méně náročné zpracování kaučuku. Jinak isoprenový kaučuk se převážně vyrábí ze strategických důvodu jako náhrada přírodního kaučuku.[3]
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu Isoprenový kaučuk na Wikimedia Commons
Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ Polyisoprene. polymerdatabase.com [online]. [cit. 2022-12-11]. Dostupné online.
- ↑ a b SYNTHETIC POLYISOPRENE. www.mtec.or.th [online]. [cit. 2022-12-11]. Dostupné online.
- ↑ a b SHUTTLEWORTH, M.J.; WATSON, A.A. Synthetic Polyisoprene Rubbers. S. 233–267. Developments in Rubber Technology—2 [online]. 1981 [cit. 2022-12-11]. S. 233–267. Dostupné online. DOI 10.1007/978-94-009-8108-9_8.