Kaučuk

/autor: /

Surový kaučuk odkapává při naříznutí kůry  z kaučukovníku do, v našem případě, kokosových skořápek, ale také rozříznutých PET lahví atd..


Kaučuk je polymerní materiál přírodního nebo syntetického původu, vyznačující se velkou pružností, tedy schopností se účinkem vnější síly výrazně deformovat a poté opět zaujmout původní tvar. Je to tedy tzv. elastomer. Protikladem jsou plastomery, které nejsou schopné po deformaci zaujmout původní tvar. Kaučuky jsou základní surovinou pro výrobu pryží, nesprávně označovaných i jako guma. Pryž vzniká z kaučuku vulkanizací, což je teplem a/nebo katalyzátory (urychlovači) podporovaná reakce vulkanizačního činidla (např. síry nebo sirných sloučenin). Ta vede ke vzniku disulfidických můstků mezi makromolekulami kaučuku a k tvorbě řídké trojrozměrné polymerní sítě. Čím déle vulkanizace probíhá, tím více můstků vzniká a tím je výsledná pryž tvrdší. Vulkanizací se obvykle zásadně zlepší vlastnosti kaučuků, např. pevnost v tahu, vratnost (elastická) deformace, strukturní pevnost, odolnost k oděru, rozpustnost apod.


Přírodní kaučuk
Z chemického hlediska jde o cis-1,4-polyisopren. Z tropického stromu kaučukovníku brazilského (Hevea brasiliensis) se nařezáváním jeho kůry získává surový kaučuk (latex). Ten se upravuje srážením např. kyselinou mravenčí, pere vodou a suší na materiál zvaný krepa. Jeho dalšími úpravami (přídavkem plniv, dalších aditiv a vulkanizací) se vyrábí „přírodní kaučuk“ čili přírodní pryž.


Syntetický kaučuk
Vyrábí se polymerací nebo kopolymerací některých nenasycených uhlovodíků, může mít různé složení. Mezi nejběžnější typy patří polybutadienové kaučuky, kopolymerní butadien-styrenové kaučuky, ethylen-propylenové kaučuky a isoprenové kaučuky (jejich monomerem je isopren, tedy jsou chemickou obdobou přírodního kaučuku). Mezi syntetické kaučuky patří i silikonové kaučuky, což jsou zesíťované polysiloxany, ale také polychloropren a další halogenované kaučuky. Z kaučuků na bázi uhlovodíků se pryž vyrábí přídavkem plniv, antioxidantů, vulkanizačních činidel a následnou vulkanizací.


Historie
Přírodní kaučuk byl v Evropě znám zhruba od poloviny 18. století. Kaučukovníky pro jeho produkci se pěstovaly až do druhé poloviny 19. století jen v Jižní Americe, později se dostal i do Jihovýchodní Asie. Rozhodující pro širší využití přírodního (a posléze i syntetického kaučuku) byl vynález vulkanizace, který se obvykle připisuje Američanu Charlesi Goodyearovi a datuje se do roku 1844. Prvními synteticky připravenými kaučuky byl polyisopren (1909 v Německu) a polybudatien (1910 v Rusku). Významný byl i vynález butadien-styrenového kaučuku, který učinili němečtí chemici v roce 1935.
 Prakticky o 60 let později se tyto materiály dostaly i do vodotěsných izolací,  a to jak do syntetických fólií, kde jsou jejich dominantními zástupci EPDM (1962/3), tak i u asfaltových hydroizolací, kde  je zastupují syntetické kaučuky – SBS – styrén-butadien-styrén (1968).


Obr. 1 takto nepoeticky vypadá granulát SBS používaný pro modifikaci asfaltových pásů


Obr. 2 pohled na vytékající latex z kaučukovníku a jeho sbírání do kokosových skořápek


Obr. 3 detailní pohled na vytékající latex z kaučukovníku


Obr. 4 les z kaučukovníků


Obr. 5 kaučukovníkové stromy po ukončení odběru, těžení latexu


 


Autor: Ing. Marek Novotný


Foto: autor