100
5. PLASTICNE MASE
Plastine mase su visokomolekularna jedinjenja, obino u
vrstom
stanju, ali se izvesnim postupcima proizvodnje mogu prevesti u
viskozno
stanje i na taj nain oblikovati i preradivati. Plastine mase se
sastoje od
velikog broja atoma medusobno povezanih u skelet slian lancu.
Atomi u
lancu su najee ugljenikovi, ali mogu biti i silicijumovi,
azotovi,
fluorovi i kiseonikovi.
Uobiajeno je da se termin plastine mase koristi iskljuivo za
oznaavanje poluproizvoda i proizvoda, a ne i za sirovine
(smole). Pored
polimera (smole), plastine mase* u sebi sadre i dodatke:
punila,
omekivae, boje i drugo.
Najpoznatiji proizvodai plastinih masa kod nas su: Hemijska
industrija Panevo (HIP), Galenika, Poliestar, Hipol i drugi. Vie
je
preradivaa plastinih masa (preko 100): Panonijaplast, Chemos,
Poliestar,
HINS, Galenika, Kruik, Hipplast, Metaloplastika i drugi.
Plastine mase se mogu podeliti na vie naina: prema oblastima
primene, svojstvima, hemijskoj gradi i dr. Najee se koristi
podela prema
svojstvima na: termoplastine i termoreaktivne [14].
* Plastine mase spadaju u grupu novih materijala
Termoplastine mase (termoplasti)
Plastine mase iz ove grupe omekavaju (prelaze u rastopljeno
stanje) kada se izloe delovanju toplote, a pri hladenju
ovravaju.
Ponovnim grejanjem a zatim hladenjem se mogu ponovo oblikovati i
to se
moe ponoviti vie puta.
Vano svojstvo termoplastinih masa je da se mogu rastvarati u
raznim rastvaraima. Ovakva svojstva se javljaju kao posledica
njihove
neumreene strukture tj. lanane grade makromolekula.
U grupu termoplastinih masa spadaju: polistrien,
polimetilmetakri-
lat, polietilen, polipropilen, polivinilhlorid, polifluoretilen,
poliamid i dr.
Termoreaktivne mase
Termoreaktivne mase pod dejstvom toplote prelaze u tean,
viskozni
rastop, grejanjem reaguju i ovravaju i trajno zadravaju taj
oblik. U
ovom sluaju se, za razliku od termoplastinih masa, odigrava
nepovratna
hemijska reakcija (umreavanje). Kod reakcije umreavanja dolazi
do
medusobnog vezivanja lanastih makromolekula smole i tako
nastaje
trodimenzionalna struktura termoreaktivne plastine mase.
Naknadno
zagrevanje moe do izvesnog stepena da omeka termoreaktivnu masu,
ali
ne dovodi do teljivosti kojom se karakterie smola pre
zagrevanja. Zbog
ovoga su termoreaktivne mase postojanije na povienim
temperaturama,
dok termoplastine mase pri ovim uslovima omekavaju.
Termoreaktivne
mase su, isto tako, postojane na dejstvo rastvaraa. Ove dve
vrste plastinih
masa, se razlikuju i u nainu prerade i u nainu "kompaundiranja".
Naime,
veini termoreaktivnih masa se dodaju veziva i punila (drvo,
mineralno
brano, azbest, metalni prah i dr.)
U grupu termoreaktivnih masa spadaju: fenoplasti,
aminoplasti,
alkidi, epoksidi, silikoni, umreeni poliuretani i dr.
5.1. TERMOPLASTINE MASE
5.1.1. POLISTIREN (PS)
U uobiajenoj proizvodnji stirena, etilen se sa benzenom, uz
A1C13
kao katalizator, prevodi u etilbenzen. Vinilbenzen (stiren) se
dobija
dehidrogenizacijom etilbenzena, u parnoj fazi, na
Al-katalizatoru i pri
temperaturi od oko 600C.
+CH2=CH2 AlCl3 -CH2-CH3 Al2 O3 -CH=CH2 90C
600CSkoro sav stiren se prevodi u polimer. Relativno mali
deo
kopolimerizuje se drugim monomerima, i ta sposobnost je
specijalno
izraena pri reakciji sa butadienom, kad se dobija sintetiki
elastomer SBR
(stirenbutadienski kauuk) [15].
Izotaktiki PS ima oko 40% kristalininosti u vrstom stanju,
manje
je rastvoran u veini rastvaraa nego ataktiki PS, taka topljenja
kristala je
dosta visoka oko 230C. PS ima dobre karakteristike teenja,
elektroizo-
laciona svojstva i izvrsnu vrstou. Rastvoran je u benzenu i
reaguje sa
jedinjenjima koja na aromatskom jezgru imaju elektrofilni
supstituent (na
primer: halogeni, HNO3 i H2S04).
PS je naao primenu za izradu: igraaka, eljeva, ruica za
etke,
kuhinjskog pribora i mnogih industrijskih delova. Zagrevanjem PS
koji
sadri isparijiv rastvara, pri snienom pritisku, nastaje vrsta
polistirenska
pena, koja je veoma lagana i ima dobra izolatorska svojstva.
Cist PS ima
visok indeks prelamanja svetlosti, pa se koristi za plastine
delove u optici.
Poto ima malu dielektrinu konstantu, pogodan je za izradu raznih
delova
u elektroindustriji. Smole (umreen PS) nastale reakdjom PS i
konc.
H2S04 u suspenziji sa divinil benzenom, nazivaju sc katjonske
smole i
koriste se za omekavanje vode. Postoje i anjonske smole
(anjonski menjai
jona). Nastaju hlorimetilovanjem PS-a i tretiranjem proizvoda sa
trimetil-
aminom do stvaranja kvaternerne amonijum soli. Prevodenje ove
soli u
kvaternerni hidroksid daje jako baznu anjonsku izmenjivaku smolu
(5,8,9).
5.2.2. POLIPROPILEN (PP)
Etilen, propilen i ostali (a-olefini se mogu polimerizovati na
istoj
opremi sa vrlo malim modifikacijama.
Polipropilen se moe proizvesti u izotaktikoj, sindotaktinoj,
ili
ataktikoj formi. Kristalininost izotaktikog polipropilena ini ga
da sa
svojim svojstvima bude komercijalno interesantan. Izotaktiki
polipropilen
je bitno linearan, visoko kristalan polimer, sa takom topljenja
od 165C.
Polipropilen ima gustinu 0,905 (g/cm3), a zbog visoke
kristalininosti
poseduje visoku prekidnu vrstou, krtost i tvrdou. Polipropilen
sa
etilenom gradi oba: nasumine i blok kopolimere. Blok
kopolimeri
poseduju veliku otpornost na udar i koriste se za proizvode
dobijene
tehnikama injekcionog presovanja. Nasumini kopolimeri
zadravaju
transparentnost pa se koriste za proizvodnju filma, dok se
homopolimer
koristi za vlakna.Polipropilen ima odlina elektrina svojstva i
otporan je na
hemikalije i vlagu. Manje je postojan od polietilena na toplotu,
svetlost i
oksidaciju, te se mora stabilizovati antioksidantima.
Najee se preraduje postupkom injekcionog presovanja pri emu
se dobijaju artikli koji nalaze primenu u mainskoj i
automobilskoj
industriji. Osim toga, dosta se koristi za proizvodnju vlakana i
filma.
CH3-CH2-CH-CH2-CH- CH3
ATAKTIKI PP
CH CH3-CH2-CH-CH2-CH-
IZOTAKTIKI PP5.1.3. POLIETILEN(PE)
Polietilen se dobija polimerizacijom etilena:
nCH2= CH2--(CH2- CH2-)n
vrst polietilen visoke molekulske mase prvi put su proizveli
Fawceret i Gibson 1933. godine. Dobijanje se vri procesom
polimerizaciJe u masi, pri pritiscima od 1000 do 3000 bar i na
temperaturama od 80C do 300C uz prisustvo katalizatora, kao to je
kiseonik u tragovima (0,01 %), organski peroksid i dr.
U industriJi se koristi itav niz katalizovanih sistema koji
obezbeduju polimerizaciju etilena pod niskim pritiskom i
temperaturama. Ziegler Natta katalizatori obuhvataju smeu
katalizatora: alkil-aluminijum sa halogenidima titana
(trietilaluminijum ili triizobutilaluminijum sa
tetrahloridomtitana). Philips primenjuje hromoksid na
silika-aluminijumu, a u standardnom procesu se koristi molibden na
aluminiJumu s dodatkom natrijuma, kalcijuma ili nfihovih hidrida.
Uslovi dobijanja polietilena u velikoj meri definiu strukturu i
svojstva polimera. Polietilen dobijen pod visokim pritiskom sadri
duge i kratke lance, a manje je kristalinian nego polietilen nastao
u procesu pod malim pritiskom.
Jednostavna linearna struktura prisutna je samo u polietilenu
dobijenom pod malim pritiskom, dok proizvod dobiJen u procesu pod
visokim pritiskom ima linearnu strukturu isprekidanu granama. Ova
dva tipa polietilena, zbog razlike u strukturi imaju i razliita
svojstva. Polietilen dobijen pod niskim pritiskom ima viu taku
topljenja, gustinu i tvrdou, a manje prekidno izduenje, jainu na
udar i deformaciju pod optereenjem.
Polietilen je na 50C inertan prema veini rastvaraa izuzev prema
hloriranim ugljovodonicima. Nepolarna priroda polimera, njegova
hemiJska inertnost, svojstvo adheziJe i fleksibilnost, omoguuJu mu
iroku primenu.
Polietilen se koristi za izolazciju ica i elektrinih kablova, a
naao je siroku primenu i kao materiJal za pakovanje. Danas se
polietilen najvie proizvodi kao vrst film, ekstruzijom ili duvanjem
na temperaturi take topljenja. Moe se oblikovati u cevi,
kontejnere, ili druge proizvode.
5.1.4. POLIVINILHLORID (PVC)
PVC je homopolimer dobijen polimerizacijom vinilhlorid
monomera:
nCH2 = CHCl ^ (CH2-CH-)n
ClVinilhlorid monomer je obojeni gas pri normalnim uslovima.
Proces koji se dugi niz godina koristi za proizvodnju vinilhlorida
se sastoji u reakciji izmedu acetilena i anhidrovanog
vodonikhlorida uz prisustvo katalizatora koji sadri merkurhlorid na
silicijumu ili na nekoj drugoj podlozi, na 140 do 280C. Poslednjih
godina se kao sirovina za dobijanje vinilhlorid monomera koriste
etilen u hlor [14].
PVC se dobija adicionom polimerizacijom monomera vinilhlorida.
Polimerizacija se moe izvoditi na etiri komercijalna naina:
1) u suspenziji, 2) u masi,
3) u emulziji, 4) u rastvoru.
PVC prah proizveden razliitim postupcima polimerizacije ima i
razliita svojstva. Tako, PVC prah dobijen emulzionom
polimerizacijom ima najsitnije zrno i odlino apsorbuje omekiva pa
je podesan za izradu paste. Najistiji PVC prah se dobija
polimerizacijom u masi i ima najbolja elektroizolaciona svojstva.
Poto je PVC ilav, krt i slabo toplotno postojan, mora se umeavati
sa drugim ingredijentima omekivai, punila, boje i stabilizatori)
radi postizanja eljenih svojstava krajnjih proizvoda. To se obino
obavlja u mikserima, kao to je Banbury. Kalandriranje PVC smesa
(kompaunda) je mehaniki proces transformacije debelih listova u
fine folije uniformne debljine i kontinualne duine. Preradom PVC-a
postupkom ekstruzije proizvode se cevi, profili i kablovi. Artikli
od PVC imaju odlina fizika svojstva, pa nalaze veliku primenu: kao
zamenu za prirodnu kou, u tapetarstvu i industriji nametaja, za
izradu boca, kao zamena drveta u gradevinarstvu i metala pri izradi
cevi.
PVC* se lako preraduje injekcionim i klasinim presovanjem. Niska
cena ini da se PVC smola koristi kao zamena za mnoge skupe
materijale i otvara nova trita za ovaj popularni materijal.
PVC, PP, PE i PS spadaju u grupu visokotonanih polimemih
materijala.
5.1.5. POLIVINILACETAT (PVAC)
O II
Vinilacetat, CH2=CH-O-C-CH3 , dobija se adicijom sircetne
kiseline na acetilen:
CH=CH + CH3COOH(CH3COOCH = CH2Reakcija se odvija bilo u tenoj
ili gasnoj fazi. Ovaj polimer je ataktian i otuda i amorfan.
Polimer je ilav na sobnoj temperaturi i postaje lepljiv na neznatno
viim temperaturama. Polimeri nie molekulske mase su krti ali
postaju gumoliki kada se masticiraju i zbog toga se koriste za
vakae gume. Sem to se koriste za proizvodnju polivinilalkohola
jedna od glavnih upotreba polivinilacetata je proizvodnja
vodootpornih emulzionih boja.
Polivinilacetat se esto kopolimerizuje sa dibitilfumaratom,
vinilstearatom ili etilakrilatom, ili se plastifikuje da bi se
dobile emulzije mekeg sastava. Polivinilacetat se takode iroko
koristi za lepkove (adhezive).
5.1.6. POLIMETILMETAKRILAT (PMMA)
Metilmetakrilat se dobija adicijom cijanida na aceton, sa KOH
kao katalizatorom. Prvo se nagradi cijanhidrin, koji zatim moe biti
dehidratisan i hidralozovan sa H2S04. Dobijeni metakrilamit se
hidrolizuje i esterifikuje adicijom vode i metanola u krajnji
proizvod - metilmetakrilit.
CH^P
1 J// 1
oh '-"i /u ^rh ,y
OH
"V
HCN 1 H7S04 1 3/ CH-.OHHoO 1 -V
CH3COCH3C^-^CN-^CH^C -^^ CH^C-C+NH
3 NH^H^SC^ 3Postoji nekoliko industrijskih metoda za
polimerizaciju. Svi procesi teku preko slobodnih radikala (sa
benzoil-peroksidom), azo inicijatorima ili toplotom kao
inicijatorom).
Suspenziona polimerizacija se koristi kada se polimer oblikuje
injektiranjem. Tipina receptura obuhvata monomer, vodu,
benzoilperoksid i suspenzujue sredstvo. Ovakav polimer ima
ujednaenu molekulsku masu. Polimerizacija u rastvoru se manje
koristi. Polimer se moe oblikovati u vidu ploa, tapova, testa. Ploe
od vatrootpornog stakla postave se vertikalno i izmedu njih se lije
sirup polimera (ili monomer). Zagrevanje poinje na 40C a zavrava na
100C. Na kraju polimerizacije dobijene ploe polimera se brzo hlade
(kale).
Pri formiranju cevi (tapova) polimera, sirup sa inicijatorom se
lije u aluminijumske cevi. Zagrevanje se vri od dna cevi na vie
podizanjem nivoa toplog vodenog kupatila (70-80C), ili uranjanjem
cevi polako u toplu vodu. Oblikovanje monomer-polimera koje se
dosta primenjuje u zubnoj tehnici, vri se od smee prakastog
polimera i tenog monomera (obino 50%:50%). Ova testasta smea se
polimerizuje dodatkom inicijatora, aktivatora i na kraju, radi
estetike - eljenog pigmenta.
Zbog izvrsnih optikih svojstava koje poseduje (veliki indeks
prelamanja svetlosti), moe se koristiti za svetlee cevi za reklame
i za medicinske proizvode (na primer kontaktna soiva), kao i za
soiva kamera. Proizvodi koji se prodaju pod imenima: lucit,
kristalit, perspaks ili pleksiglas, upotrebljavaju se umesto stakla
(na primer avionsko staklo) i za livenje drugih prozirnih
objekata.
5.1.7. POLIAMIDI (PA)
Re najlon esto je u upotrebi za sintetike poliamide. Najloni se
opisuju brojnim sistemom koji ukazuje na broj ugljenikovih atoma u
monomernim lancima. Polimeri aminokiselina se obeleavaju jednim
brojem, kao najlon 6 za poli (w-amino kapronsku kiselinu)
(polikaprolaktam). Najloni iz diamina i dibaznih kiselina su
obeleeni sa dva broja, prvi predstavlja diamin, kao najlon 66 za
polimer heksametil-endiamina i adipinske kiseline, i najlon 610 za
polimer keksametilendiamina i sebacinske kiseline. Najveu
komercijalnu vanost imaju najloni 6, 66, 610,11 i njihovi
kopolimeri.
5.1.8. POLIHEKSAMETILENADIPAMID (NAJLON 66)
Reakcijom heksametilenadipamina i adipinske kiseline u odnosu
1:1 dobija se polimer velike molekulske mase. Reakcija se vri u
vodi sa dodatkom 0,5-1 mol procenata siretne kiseline, kao
stabilizatora viskoziteta, u autoklavu na temperaturi od 270-280C,
u vakuumu, u vremenu od 3-4 sata. Najlon 66 se odlikuje visokom
vrstoom, elastinou i otpornosti na habanje. Dobra mehanika svojstva
se odravaju do temperature od 1500C. Otpornost najlona na rastvarae
je dobra, samo fenoli, krezoli i mravlja kiselina rastvaraju
polimer na sobnoj temperaturi. Polimer menja boju na vazduhu na
temeraturi iznad 130C. Njegova otpornost na vlagu je osrednja.
Polovina proizvodnje vlakana najlona koristi se za izradu korda
za pneumatiku. Veina automobilskih guma (pncumatika) ima rajon i
poliestarski kord, ali najlon kord ih sve vie zaincujuje u
pneumatici. Tkanine i kord na bazi najlona se koriste tamo gde je
vana elastinost, otpornost na habanje i hemikalije (odea,
transportne trake i dr.). Najlon se takode koristi za izradu enskih
arapa, haljina i dr.
NaJvaniJa upotreba naJlona 66 kao inenjeriJskog materijala Je za
izradu zupanika, reduktora i dr. Elektrine ice i kablovi oblau se
naJlonom, koJi titi primarnu elektrinu izolaciju od habanja i
mehanikih oteenja.
5. 2. TERMOAKTIVNE MASE
5.2.1. FORMALDEHIDNE SMOLE
Formaldehid ulazi u broJne reakciJe u koJe ne stupaju ostali
aldehidi, jer ima vodonikove atome vezane za karbonilnu grupu i
reaktmuJi Je od ostalih aldehida. Postoji nekoliko vrlo poznatih
polimernih materijala na bazi formaldehida kao to su:
fenol-formaldehidne smole, karbamidformaldehidne smole,
melamin-fonnaldehidne smole.
5.2.2. FENOLFORMALDEHIDNE SMOLE (PF)
Struktura dobiJenih proizvoda prilikom reakcija fenola i
formaldehida su razliite u zavisnosti da li su katalizovane bazom
ili kiselinom. Kratkotrajnim zagrevanjem smese fenola i vodenog
rastvora formaldehida uz prisustvo baznih katalizatora (amoniJak
ili NaOH) nastaJe tzv. "Rezol" koji Je rastvoran u organskim
rastvaraima, a zagrevanjem se topi. To je linearni polimer, koji
nastaJe kondenzadJom molekula u orto i para poloaJu. Tako nastali
polimer u obliku rastopa, isputa se u kalupe, nakon ega se zagreva
na t=75-85C, dok se reakciJa ne zavrsi. U ovoj fazi dolazi do
unakrsnog povezivanJa linearnih lanastih polimera u "smolu" koJa
nije rastvorna u organskim rastvaraima i ne topi se pri povienJu
temperature.
Proces sa katalizatorom se odvija u dve faze. U prvoj fazi se
zagreva 1 mol fenola i 0,8 ekvivalenata formaldehida sa oko 0,1%
sone kiseline. nakon dva sata voda otpari u vakuumu, a dobijeni
polimer se isputa u plitke posude gde se ohladi i ovrsne u obliku
staklaste mase. Tada se lomi u komade i zatim melje sa Ca(OH)2 da
se neutralizira zaostala kiselina. U drugoj fazi, novolak se mea sa
heksametilentetraaminom, cinkstearatom, punilom (na primer drvna
strugotina) i pigmentom. Dobijena kompaktna masa se granulira i pod
nazivom "masa za presovanje" ide na preradu. Kada se ova masa stavi
u kalup i podvrgne delovanju pritiska na povienoj temperaturi, ona
se rastopi i poprimi potpuno oblik kalupa.
Heksametilentetraamin slui kao davalac formaldehida i amonijaka,
koji su potrebni za popreno povezivanje i otvrdnjavanje smole.
Formaldehidne smole obino su tamno obojene. Obzirom da su krte i
lomljive, jaina gotovog proizvoda uglavnom zavisi od vrste punila.
Formaldehidne smole su jeftini proizvodi koji se mogu dobro
polirati, a poseduju veliku otpornost prema toploti i vrlo su dobri
elektroizolatori. Oko polovine ukupne proizvodnje fenolnih smola
upotrebljava se za izradu presovanih proizvoda, dok se ostalo
koristi kao lepilo za lepljenje per ploa i drugih ploastih
materijala i kao vodootporno lepilo.
5.2.3. KARBAMIDFORMALDEHIDNE SMOLE
Dobijanje smole obuhvata reakciju karbamida i formaldehida u
molskom odnosu 1:1,5, u vrednoj sredini sa baznim katalizatorom.
Zagrevanjem i uklanjanjem vode dobija se umreena smola.
Karbamidne mase se primenjuju za izradu predmeta kod kojih su
izgled i boja od naroitog znaaja. Od proizvoda iroke potronje
najznaajniji su ukrasni predmeti, dugmad za odeu, kozmetike kutije
i drugo. Za sanitarne svrhe primenjuje se samo ako predmeti ne
dolaze u dodir sa toplom vodom. Zbog estetskih razloga, sve se vie
proizvodi elektroizolacioni materijal od ovih masa. Veoma iroku
primenu nalaze za izradu lepila, naroito u industriji papira i
drveta. Osim toga, upotreblJavaju se u proizvodnji tekstilnih
aparatura i lakova na bazi organskih rastvaraa.
5.2.4. MELAMINFORMALDEHIDNE SMOLE
Dobijaju se reakcijom melamina sa formaldehidom. Melamin reaguje
u obliku metiol derivata, na t=60-70C. 1 tri- i heksametilolmelamin
grade smole zagrevanjem na 80C, sa kiselim ili baznim
katalizatorom. Kontrolisanjem procesa polimerizacije proizvode se
polimeri male molekulske mase, da bi smesa bila pogodna za
oblikovanje. Kakav e proizvod nastati i ovde zavisi od odnosa
komponenti, kiselosti i temperature na kojoj se reakcija odvija, a
naroito od upotreblJenog punila.
U skladu sa ovim primenjuju se za mnoge proizvode: kao
elektroizolacioni materijal, za sanitarne uredaje, kuhinjsko i
vojniko posude, prstenove grla sijalica, razvodne kutije, nosae
utikanih kutija. Naroito je znaajna primena kao zamena keramikih
materijala, a u novije vreme se koristi u izgradnji raketa i
svemirskih brodova. Vana primena je u proizvodnji lepila, lakova,
tekstilnih apertura, laminata i za impregnaciju.
5.2.5. POLIESTRI
Poliestri se ne dobijau klasinom reakcijom izmedu kiselina i
alkohola, jer se javljaju problemi koji ometaju pomenutu
esterifikaciju, kao to su: teko odstranjivanje vode, mogue
formiranje etra od alkohola, oteana kontrola temperature (koja je
neophodna jer se pri povienim temperaturama dobijeni poliestri
pirolizuju). Zato se koriste druge metode, ali jedna od najelh je
reakcija izmedu kiselih anhidrida i diola
(dvohidroksilnih alkohola).
5.2.6. TRODIMENZIONALNE (PREMOENE)
POLIESTARSKE SMOLE
Poliestarska smola se naziva ALKID i formira se od triola
(trohidroksilnog alkohola) i dvobazne kiseline ili nekog fenil
derivata. Na primer, kopolimerizacijom glicerina sa anhidridom
ftalne kiseline dobija se "glyptal" smola.
5.2.7. NEZASIENE POLIESTARSKE SMOLE
Samo ime ovih polimera govori da u njihovoj strukturi ima dosta
nezasienih ugljenikovih atoma. Dobijaju se esterifikacijom
dvovalentnih nezasienih alkohola i dvobaznih kiselina uz izdvajanje
vode. Nezasienost smole uglavnom poiva na primeni nezasiene
kiseline.
5.3. PRIMENA PLASTINIH MASA
Primenom razliitih tehnika prerade proizvode se razliiti
proizvodi od plastinih masa. Tako se filmovi i folije proizvode
tehnikom ekstrudiranja i duvanja. Tehnikom rotacionog presovanja
proizvode se plastina burad i kanisteri. Duvanjem se proizvodi
plastina ambalaa (boce, kanisteri).
Procesom livenja plastinih masa u kalupima izraduju se ploe,
ipke, cevi i dr. Primenom razliitih tehnika prerade vri se
prevlaenje metala plastinim masama (ruke, reetke, police za
friidere, metalni nametaj, elektrini aparati i dr.).
Od plastinih masa se izraduju penasti proizvodi (fleksibilne i
krute pene). Kombinujui plastine mase sa metalima ili vlaknima
dobijaju se kompozitni materijali koji nalaze veliku primenu za
razne proizvode.
5.4. TEHNOLOKI PROCESI PRERADE PLASTINIH MASA
Umeavanje sintetikih smola sa dodacima vri se u mikserima,
dvovaljdma i ekstruderima. Koriste se razliiti tipovi miksera:
mikseri za vlaenje, mikseri sa grejanjem i hladenjem, Banbury
mikser, Tranfermix i dr. Za umeavanje polimera sa plastifikatorom
esto se koriste dvovaljci.
Kalandnranje je proces koji se obavlja na maini kalander, iju
osnovu ini etvorovaljak ili trovaljak. Najee se ovim postupkom vri
oslojavanje tkanina plastinom masom ili se izvlae folije razliitih
irina i debljina.
Ekstrudiranje je proces prerade plastinih masa u cilju dobijanja
polufabrikata ili proizvoda odredenog profila i oblika (cevi,
gajtani, trake, i dr.).
Presovanje je jedan od najstarijih naina za preradu elastomera i
plastinih masa. Proces presovanja se sastoji u tome da se polimer
zagreje u formi (termoreaktivne mase) ili se pak uneena prethodno
zagrejana masa hladi u kalupu (termoplastine mase), a zatim se
primenom pritiska vri oblikovanje. Koriste se hidrauline i
injekcione prese. Za injekcione prese se esto koristi naziv
brizgalice.
Ekstrudiranje i duvanje je proces gde se pomou ekstrudera brizga
crevo a potom se uduvavanjem vazduha uz pomo posebnog uredaja crevo
istee na odgovarajuu duinu i prenik. Ovom tehnikom se dobijaju
filmovi i folije.
Rotacionim presovanjem proizvod se formira unutar zatvorenog
kalupa ili gnezda, a kalup rotira biaksijalno u grejnoj komori.
Ovaj proces zahteva 4 individualne operacije: punjenje kalupa,
presovanje, hladenje ili umreavanje i vadenje gotovog komada.
Presovanje duvanjem je proces pri kome se istopljena plastika u
obliku cevi ekstrudira u otvoren kalup. Zatvaranjem kalupa,
uvodenjem komprimovanog vazduha ili pare, plastika se duva u
konfiguraciju kalupa. Ova tehnika se koristi u proizvodnji boca,
kontejnera i slinih artikala.
Livenje je proces pri kome se tenim materijalom puni kalup,
nakon ega materijal ovrava fiziki (hladenjem) ili hemijski
(polimerizacijom, umreavanjem). Zatim se vrst materijal vadi iz
kalupa [14].
Prevlacenje metalnih predmeta plastinim masama se vri u cilju
zatite metala od korozije, lepeg izgleda i drugih razloga. Ovaj
postupak se vri najee: uronjavanjem u fiuidozacioni prah
termoplasta, nanoenjem tene disperzije ili rastvora polimera
raspravanjem i dr.
Lammiranje je proces koji zahteva primenu visokog ili niskog
pritiska, a koriste se sledee faze u proizvodnji: impregnacija
materijala (drveta, papira, tkanine) sa tenom termoreaktivnom
smolom, koja ima ulogu lepka, pravljenje kompozita od vie
individualnih ploa, folija i presovanjem i umreavanjem.
' Polimerno inenjerstvo se bavi procesom izrade i prerade
plastinih masa i elastomera-gume.6. KAUUCI I GUMA
Postupkom umreavanja (vulkanizacije), menjaju se svojstva kauuka
meanjem sa sumporom i drugim dodacima na povienoj temperaturi
(150-200 C).
Kauuk je naziv za lanove grupe polimernih materijala koji mogu
biti prirodnog i sintetskog porekla, koji se lako deformiu u
velikom iznosu pod delovanjem malih napona, a po prestanku njihovog
dejstva brzo se vraaju u praktino prvobitan oblik [13].
Dodatkom kauuku raznih dodataka - sredstava za umreavanje
(umreivaa, ubrzivaa, i aktivatora) dolazi na povienim temperaturama
do hemijskog premoavanja lanaca makromolekula, pri emu se dobija
Vulkanizat ili Guma sa boljim i upotrebljivijim svojstvima u odnosu
na polazne kauuke. Drugi dodaci (punila, omekivai, sredstva protiv
starenja, boje i dr.) dodati kauuku pored sistema za umreavanje,
takode utiu na poboljanje procesno-tehnolokih karakteristika i
fiziko-mehanikih svojstava gotovog vulkanizata.
Kauuci i dodaci se umeavaju u mikserima i na dvovaljcima pri emu
se izraduju kauukove smese. Iz kauukove smese se mogu dobiti razni
profili postupkom ekstruzije (na ekstruderima), zatim glatke ili
profilisane folije postupkom kalandriranja, sloeni oblici metodom
presovanja. Ovako dobijeni delovi i detalji sastavljaju se u sloene
gumene proizvode, obino postupkom konfekcioniranja. Tako npr.
autoguma (pneumatika) se sastoji iz dvadeset i vie delova. "Sirovi"
proizvodi ovako dobijeni uvek se vulkaniziraju, pri emu se pod
dejstvom temperature i pritiska odigravaju sloene reakcije koje
dovode do stvaranja prostorne mree polimernih lanaca u materijalu i
skokovite promene svojstava proizvoda, odn. stvaranja gume. esto se
postupak oblikovanja (npr. u kalupu) odigrava istovremeno sa
procesom vulkanizacije, koja nastupa usled zagrevanja kalupa
[16].
Danas se zna za vie od 60 000 vrsta gumenih proizvoda. Obzirom
na svoj udeo i znaaj oni se mogu grupisati u sledee vanije grupe:
pneumatika, gumeno-tehnika roba, obua, proizvodi specijalne namene
i dr.
6.1. KAUUCI 1 DODACISelekcija polimera (kauuka) - najvanija
komponenta kauukove smese je kauuk. Ovde e biti dat kratak opis
najvanijih i najvie upotrebljavanih kauuka.
6.1.1. KAUUCI
Prirodni kauuk (NR)
Prirodni kauuk je cis-1,4 polizopren. Kauuk se dobija
koagulacijom iz lateksa. Lateks se dobija zasecanjem kore drveta
hevea brasiliensis.
= CHz - C = CH - CH2 -
1
CH3Pored cis-1,4- polizoprena u prirodnom kauuku ima 5-8% drugih
materija kao to su: proteini, eeri, masne kiseline, smole i dr. Ove
materije deluju kao prirodni antioksidanti i aktivatori
vulkanizacije.
Kvalitet kauuka varira u zavisnosti od vrste biljaka od kojih se
kauuk dobija, od vrste zemljita na kojoj drvo raste, od starosti
drveta i dr. Na kvalitet utie postupak prerade lateksa:
prikupljanje lateksa, koagulacija, suenje i pakovanje.
Prirodni kauuk ima veliki broj pozitivnih svojstava, a neka od
njih su:
- NR je veoma lepljiv i smesama daje dobru konfekcijsku
lepljivost,
- pri ciklinim naprezanjima razvija najmanju koliinu toplote,
tj. ima najmanji histerezis,
- u dobro komponovanim smesama vulkanizat na bazi NR daje vee
prekidne vrstoe nego bilo koji drugi kauuk,
- prorodni kauuk vulkanizuje bre nego ostali kauuci. Zahteva
manje ubrzivaa a vie sumpora jer u sebi sadri amine koji ubrzavaju
vulkanizaciju,
- daje izvrsnu atheziju za kord i icu,
- u smesama sa sintetikim kauucima poboljava meanje i ponaanje
pri konfekciji.
Prirodni kauuk ima i neke nedostatke:
- daleko vie varira u svojstvima u odnosu na sintetike
kauuke,
- pri skupljanju, koagulaciji, pripremi i pakovanju postoji
mogunost prljanja kauuka, jer se to radi na plantaama i u privatnim
radionicama uz dosta manuelnog rada,
- pri odleavanju NR otvrdnjava usled postepenog umreavanja,
- pri niskim temperaturama kristalie,
- u odnosu na druge kauuke, veoma je podloan starenju.
Takode je neotporan na povienim temperaturama.
Mada je SBR kauuk u mnogim primenama zamenio pnrodni kauuk, NR
se zbog svojih odlinih svojstava i dalje uveliko primenjuje za
karkas i bokove kod putnikih pneumatika. Takode se koristi za
izradu tehnike robe, obue, proizvoda od lateksa i dr.
Polibutadienskikauuci (BR)
Polibutadienski kauuk se dobija polimerizacijom butadiena iz
rastvora, ime se dobija BR ue raspodele molekulskih masa i manje
razgranatih lanaca.
(CH2=CH-CH=CH2)x ( (CH2-CH=CH-CH2)x
Kauuci sa razgranatim lancima i sa irom raspodelom molekulskih
masa imaju bolju preradljivost ali zato imaju nia fiziko-mehanika
svojstva.
Pozitivna svojstva koja BR ima, ine ga vrio atraktivnim za
upotrebu pri izradi pneumatika:
- vrio velika otpornost na habanje,
- ima mali histerezis,
- otporan na savijanje,
- BR kauuk se dobro mea sa uljima i adima,
- ostaje elastian i na veoma niskim temperaturama.
Pored ovih pozitivnih, BR poseduje i neka negativna
svojstva:
- loa preradljivost,
- visoka cena BR kauuka,
- slaba adhezija za kord,
- ima nie module i prekidnu vrstou u odnosu na NR i SBR,
- ima lou otpornost na rast pukotina i dr.
Polibutadienski kauuci se najveim delom koriste za izradu
pneumatika u meavinama sa NR i SBR kauucima. Zbog velike
postojanosti na zamaranje, otpornosti na habanje BR kauuci se
ugraduju u bonicu, pete i protektor putnike i teretne pneumatike.
Koristi se takode za izradu transportnih traka i klinastih
remenja.
Stirenbutadienski kauuci (SBR)
SBR kauuk je kopolimer butadiena i stirena. Sadraj stirena je
oko 23% u SBR vrstama koje se koriste u pneumatici.
HHr / M \ 1
(CH2=CH-CH=CH2)x+(CH3=CH)y-^(CH2-CH=CH-CH^(-C-C-j
6 o"
Polimerizacija SBR-a se izvodi u emulziji na toplo (50C) i
hladno (5C) u rastvoru. Hladno polimerizovani SBR je kvalitetniji
od toplo polimerizovanog, ali je ovaj drugi daleko preradljiviji.
SBR je postepeno istisnuo prirodni kauuk sa prvog mesta po potronji
jo 1960. godine i takav trend se zadrao do danas.
U odnosu na NR, SBR kauuk poseduje sledea bolja svojstva:
- lake se mea, ekstrudira i preraduje,
- istiji je i ujednaenijeg kvaliteta,
- otpornijije na habanje,
- SBR ne kristalie,
- otpornijije na starenje i dejstvo povienih temperatura,
- omoguuje primenu viih temperatura pri vulkanizaciji.
S druge strane prirodni kauuk je u nekim svojstvima superiorniji
od SBR-a, to jest SBR ima sledea loija svojstva:
- slabiju konfekcijsku lepljivost,
- slabiju atheziju,
- slabiju otpornost na rast pukotina,
- loija dinamika svojstva.
Najee se koriste tipovi SBR-a sa oznakama 1500 i 1700. Oznaka
1500 je za hladno polimerizovane SBR tipove, a 1700 je oznaka za
seriju uljem razblaenih kauuka. Na tritu se nalaze SBR kauuci
kojima je jo u fazi lateksa dodata ad i ulje. Najvee koliine SBR-a
se koriste za proizvodnju pneumatika. Takode, SBR se koristi za
izradu gumeno tehnikih proizvoda kao to su: trake, podovi, creva,
donovi i dr.
Poliizoprenski sintetiki kauuci (IR)
Poliizoprenski kauuk se dobija polimerizacijom izoprena u
rastvoru. IR sadri od 92-98% cis 1-4-polimera dok je NR 100% cis
1,4-poliizopren. IR je po svojstvima vrlo slian NR kauuku. U odnosu
na NR, IR se razlikuje u sledeim svojstvima:
- plastiniji je pa je laki za preradu,
- tee kristalie,
- pri preradi razvija nie temperature,
- sporije vulkanizuje od NR, te zahteva vie ubrzivaa,
- veoma je ist i homogenijeg je kvaliteta od NR.
CH,CH^
^C -/H/
CH^-
c^ c?
CH2-C=CH2-CH2-+-CH3-C==CH-CH2-
H\ /
c=c
^CH^ /CH^
^"2 W ^
r/ \
HCH,S druge strane IR poseduje i neka loija svojstva od NR:
- slabiji je u sirovom stanju jer manje kristalie pri istezanju
od NR,
- daje neto manje prekidne vrstoe, module i tvrdoe,
- poseduje slabiju konfekcijsku lepljivost.
Pri poveanju temperature, prekidna vrstoa vie opada nego kod NR,
ali manje nego kod CR kauuka.
IR se najveim delom koristi u proizvodnji pneumatike i to za
karkas i protektor. IR se koristi za izradu gumeno tehnikih
proizvoda: zaptivke, o-ringovi, podovi, lepkovi, amortizeri. Zbog
visoke istoe poliizoprena, IR se koristi za artikle koji se
primenjuju u medicini i u prehrambenoj industriji.
Etilen - propilenski kauuci (EPM I EPDM)
EPM kauuk ima sledeu strukturu:
(CH2 = CH2), + (CH - CH2 )y ( ((CH2-CH2)x-(CH-CH2 )(n
CH3 CH3EPM je zasien kauuk, koji se umreava peroksidom.
Vulkanizati iz ovog kauuka su otporni na dejstvo ozona, hemikalija,
toplote, atmosferilija i vode.
Kao trei monomer za terpolimer EPDM se koriste: diciklopenadien
(DCPD), etildiennorbornen (ENB), 1,4 -heksadien i drugi.
(CH2=CH2)n+(CH=CH2) (...[-(-CH2-CH2)n-(-CH-CH2)m]
CH3 CH3 EPM
Za umreavanje EPDM moe se koristiti sumporni sistem
vulkanizacije ili peroksidi. EPDM pokazuje slina svojstva kao i EPM
kauuk. Vulkanizati EPDM-a imaju izvanrednu otpornost na hemikalije,
ozon i toplotu, postojanost na savijanje, habanje, sabijanje i
atmosferilije, vrlo dobra elektrina svojstva i dobro ponaanje na
niskim temperaturama.
Vulkanizati se mogu primenjivati u temperaturnom opsegu od
-50Cdo+120C.
Etilen-propilenski kauuci se koriste za izradu presovane
gumeno-tehnike robe, za izradu sunderastih proizvoda, delova za
automobilsku industriju (amortizeri i drugi proizvodi na bazi veze
guma-metal), za creva i drugo.
Butadieaaknlnoniktnlni kauuci (NBR)
Butadionakrilonitrilni kauuk je kopolimer butadiena i
akrilonitrila.
(CH2=CH-CH=CH2)x+(CH2=CH)y-[(CH2-CH=CH-CH2)x-(CH2-CH-)y]n CN
CN
Butadienakrilonitrilni kauuk je znaajan zbog svoje dobre
toplotne otpornosti, velike postojanosti na dejstvo mineralnih ulja
i ultravioletne svetlosti. U zavisnosti od sadraja akrilonitrila,
NBR kauuci poseduju razliitu otpornost prema uljima, postojanost na
niskim temperaturama i svojstva preradljivosti.
Butadienakrilonitrilni kauuk se moe meati sa NR, PVC,
fenolformaldehidnim smolama i drugim polimerima.
NBR kauuci su otporni na habanje i imaju malu propustljivost za
gasove. Nedostaci su mu loa savitljivost, mala postojanost na ozon,
mala plastinost i umerena lepljivost.
Zbog svoje velike postojanosti na ulja, tena goriva i masti, kao
i drugih pomenutih svojstava, NBR kauuci se najvie koriste za
izradu presovane tehnike robe.
Butilkauuci (IIR)
Butil kauuk se dobija kopolimerizacijom male koliine izoprena
1-3% sa izobutilenom uz prisustvo katalizatora. Poto samo
izoprenski monomer sadri dvostruku vezu, to je butil kauuk slabo
nezasien.
^h
(C-CH2^ +(CH2-C=CH-CH2)y
CH3 ?3
CH3H H CH3
(c -c \ -(c - c = c-c-\ } |\11 Hl 1 \WzCH3H H HH
Obzirom na malu nezasienost butil kauuci su inertni na hemijske
reakcije. Butil je otporan na visoke temperature, pa se zato
koristi za izradu bledera. Butil se ne mea sa drugim dienskim
kauucima, zato to ubrzivai i umreivai difunduju u vie nezasieni
kauuk, tako da granina povrina butila ostane nevulkanizovana i
usled toga postoji mogunost odvajanja slojeva. Za butil se pored
klasinog sumpornog sistema za vulkanizaciju koriste i
fenolformaldehidne smole dajui vulkanizate otporne na povienim
temperaturama.
Zahvaljujui gustom pakovanju molekula u strukturi, butil kauuk
ima malu propustljivost za gasove. Butil kauuk ima 8 puta manju
propustljivost gasova nego prirodni kauuk.
Butil Je otporan na ozon, mineralne kiseline i atmosferilije a
takode poseduje dobra visokoelastina svojstva zahvaljujui
molekulskoj strukturi poliizobutilenskog lanca.
Na osnovu svojstva male propustljivosti gasova, butil kauuci
nalaze primenu za izradu unutranjih pneumatika, tubeless
pneumatika, bledera, amortizera i drugo.
Hloroprenskikauuci (CR)
Hloroprenski kauuci se dobijaju polimerizacijom 2-hloro
-1,3-butadiena. Polimer je 98% u 1,4 poziciji a oko 2% se nalazi u
1,2 poloaju: Cl
CH2 - C = CH - CH2 - Cl
- CH2 - C -
CH CH2 1,2 adicija
1,4 adicijaCR je krt na niskim temperaturama zbog sklonosti ka
kristalizaciji. Kristalizacija CR se deava kada se on izloi
temperaturama niim od -10C.
Vulkanizati CR se odlikuju visokom otpornou na delovanje
oksidacionih sredstava. CR zasien uobiajnim antioksidantima
postojan je na starenje u vazduhu do 90C, takode uz dodatak 10% adi
koristi se za izradu delova koji su izloeni atmosferilijama i
ozonu.
Vulkanizati CR irnaju visok stepen otpornosti na savijanje. Poto
sadri hlorov atom u molekulu, CR je veoma postojan na plamen i
gorenje. Vulkanizati CR su postojani i otporni na bubrenje u
razliitim biljnim i ivotinjskim uljima, voskovima, mazivima i u
veini alifatinih ugljovodonika.
6.2 DODACI
Dodaci ili komponente kauukove smese se dele na: sredstva za
vulkanizaciju, ubrzivae, punila, omekivae, aktivatore, sredstva
protiv starenja, boje i specijalne dodatke. Dodaci se moraju dobro
rasporedivati u kauuku, a pripremaju se sitnjenjem i suenjem.
6.2.7 SREDSTVA ZA UMREAVANJE
Materijali kojima se izvodi umreavanje tj. vulkanizacija, ime se
dugaki lanci makromolekula premoavaju poprenim vezama su veoma vani
ingredijenti. Kaukuk mora biti umreen da bi bio jak, elastian i
upotrebljiv. Prva i danas najvie koriena hemikalija za umreavanje
je sumpor. Pored elementarnog sumpora postoje i druge hemikalije
koje pri vulkanizaciji na povienoj tempetaturi daju sumpor koji
gradi poprene mostove. Za umreavanje kauuka se jo koriste: selen,
peroksidi, TMTD, fenolformaldehidne smole, metalni oksidi,
izocijanati i druge. Meka guma sadri od 1-4%, polutvrda guma oko
10%, a ebonit od 30-40% masenih delova sumpora na 100 delova
kauuka.
6.2.2. UBRZIVAI VULKANIZACIJE
Brojni materijali se koriste za ubrzanje reakcije vulkanizacije
tj. umreavanje kauuka i oni se nazivaju ubrzivai. Ubrzivai se dele
na: ultra brze, brze, srednje i ubrzivae sa usporenim dejstvom.
Svaki tehnolog koji se bavi sastavljanjem receptura kauukovih smesa
(kompaunder) bi eleo da smesa koju je nainio u periodu prerade bude
plastina (niske viskoznosti) i ne vulkanizuje, a da u kalupu na
presi odmah umrei nakon razlivanja, dajui to bolja fiziko-mehanika
svojstva. Do sada nije otkriven takav idealni ubrziva koji bi
garantovao potpunu sigurnost prerade i davao trenutnu vulkanizaciju
nakon razlivanja u kalupu (alatu).
Primena ubrzivaa omoguuje dobijanje vulkanizata (gume) sa boljim
fiziko-mehanikim svojstvima (veom vrstoom i veom elastinou).
Najvanije grupe ubrzivaa su sledee: tiazoli, sulfenamidi,
aldehidamini, arilgvanidini, ditiokarbamati i tiuramsulfidi.
Umreavanjem kauuka se u vulkanizatu mogu nai razliite vrste
poprenih veza: ugljenik-ugljenik, monosulfidne, disulfidne i
polisulfidne.
Hemijski su najstabilnije C-C veze a najmanje su stabilne
polisulfidne veze koje su nepostojane na povienim temperaturama.
Mono i disulfidne veze su postojanije na starenje od polisulfidnih
veza. Smanjenjem koliine sumpora u smesi i korienjem sulfasana
R(4,4 ditimorfolin) uz poveano uee ubrzivaa moe se drastino poveati
broj mono i disulfidnih veza u vulkanizatu a smanjiti broj
polisulfidnih. Ovakav sistem vulkanizacije se naziva EV (efikasan
sistem vulkanizacije) i daje:
poboljanu otpornost na reverziju pri vulkanizaciji na visokim
temperaturama, dobru otpornost na starenje i dobra fiziko-mehanicka
svojstva.
Mana EV sistema je da je skup. Klasian konvencionalni sistem
vulkanizacije daje dobra statika i dinamika svojstva ali daje i
brzu reverziju usled starenja na povienoj temperaturi. Polu EV
sistem se najee koristi, a ini kompromis izmedu klasinog i EV
sistema.
6.2.3. AKTIVATORI
Organske kiseline kao to su stearinska kiselina i oksidi metala
kao to je ZnO, aktiviraju sistem za vulkanizaciju i ine ga
efikasnijim i brzim. ZnO aktivira ubrzivae a dodaje se u koliini od
3 do 10% raunato na masu kauuka. Stearinska kiselina se dodaje za
povecanje koliine rastvorenog cinka potrebnog za odvijanje
vulkanizacije sa malom reverzijom.
6.2.4. PUNILA
Osnovni razlozi za dodavanje punila u smese su:
- poboljanje svojstva smese,
- razblaenje skupog kauuka jeftinim materijalom a time i
pojeftinjenje smese.
Punila se dele na: organska i neorganska, adi i bela punila,
zatim na aktivna i neaktivna i drugo [17].
U aktivna punila, pojaivae spadaju: adi, silicijumdioksid, ZnO.
Ako zameamo smesu na bazi SBR kauuka moe se ostvariti prekidna
vrstoa od 2 MPa. Ako toj smesi dodamo 50 masenih delova adi onda se
prekidna vrstoa povea za 10 puta (20 MPa).
Za fiziko-mehanika svojstva vulkanizata je vana povrina kontakta
izmedu kauuka i punila. Ukoliko je veliina estica manja utoliko je
vea povrina po jedinici mase punila. Umreeni sintetiki kauuk bez
adi veoma je slab neravnomerne raspodele naprezanja. Struktura adi
zavisi od tenje estica ka anglomeraciji. Promena strukture adi u
toku procesa prerade doprinosi ostvarenju eljenih svojstava smese:
smanjuje se vreme umeavanja i poveava se modul i tvrdoa. Poveanjem
koliine adi u kauukovoj smesi prekidna vrstoa raste do odredenog
maksimuma, a pri daljem dodavanju adi ona se smanjuje. Od belih
punila koristi se veoma fini prah SiOa koji se dobija taloenjem ili
pirogenetiki. Si02 poboljava otpornost na cepanje i habanje.
Nedostaci za veu primenu Si02 su: visoka cena, teko umeavanje,
razvoj visoke temperature pri uzastopnim
deformacijama vulkanizata.
Neaktivna punila su prakasti materijali koji poveavaju tvrdou,
toplotnu stabilnost i otpornost na hemikalije. Njihovim dodavanjem
se, takode, utie, na smanjenje cene kauukove smese. Najvaniji
tipovi neaktivnih punila su: talk, litopon, barit, kreda, azbest
kaolin i drugi.
6.2.5. OMEKIVAI
Omekivai omekavaju preradu i obezbeduju ravnomernu raspodelu
punila. Uvodenjem omekivaa se smanjuje tvrdoa i veina mehanikih
svojstava vulkanizata. Neki omckivai poveavaju pustojanost na
niskim temperaturama (vazelin i dibutilftalat). Najvie koriceni
omekivai su: parafin, vazelin, stearin, faktisi, kolofonijum, borov
katran, mazut i drugi. Sem navedenih dodataka esto se u kauukovoj
smesi koriste jo sredstva protiv starenja (antioksidanti i
antiozonanti), boje, specijalni dodaci (sredstva protiv gorenja,
sredstva za nadimanje, usporivai vulkanizacije i drugi).
6.3. PODELA GUMENIH PROIZVODA
Guma ima iroku primenu u raznim oblastima industrije i
rudarstva, u transportu, medicini, gradevinarstvu, domainstvu,
rekreaciji itd. Pneumatika je najrazvijenija, a najpoznatiji
proizvodai pneumatike za putnika, teretna, industrijska,
poljoprivredna i druga vozila su sledei: "Tigar", "Trajal",
"Rekord" i "Ruma-Guma". Industrija pneumatike obuhvata proizvodnju
spoljnih i unutranjih pneumatika kao i protektiranje istih. Spoljna
pneumatika je uglavnom radijalna i radi se sa brekerom i karkasom
od metalnog korda ili najlona. Rede se radi dijagonalna pneumatika
sa karkasom na bazi gumiranog rajon korda. Takode se proizvodi
pneumatika tipa "tubeless" bez unutranje gume.
Gumeno-tehniku robu ine proizvodi na bazi iste gume ili
kombinacije gume i tekstila, metala i plastinih masa. Od gume se
rade: zaptivni elementi, gumene membrane, donovi, cevi, gumeni
tepisi i ploe, elastini odvojnici, igrake i dr. Proizvodi na bazi
veze guma-metal su: amortizeri, elastini prenosnici, metalni sudovi
i valjci obloeni gumom i armirana creva za visoki pritisak. Od
gumiranog tekstila se radi odea, membrane, kontejneri, poljske
bolnice, silosi, transportne trake, klinasto remenje, amci i
dr.
6.4. PROCESI PRERADE ELASTOMERA
Umeavanje kauukovih smesa, tj. priprema smesa od kauuka i
dodataka se vri koristei sledee maine: intermix, transfermix,
Banbury mikser, dvovaljak i ekstruder koji se esto postavlja u
liniji sa mikserom.
Kalandriranje je proces koji se izvodi na kalandru, sa ciljem da
se izvri gumiranje (prevlaenje) ili frikcionisanje tkanina,
dubliranje tkanina, ili izvlaenje gumiranih folija.
Prevlaenje tekstilnih materijala elastomerima se vri na tzv.
"trajh" maini. Na platno se nanosi jedan ili vie premaza.
Rastvorena smesa (premaz) se stavlja na valjak i pomou noa strugaa
se ravnomerno rasporeduje na povrinu tkanine. Oslojena tkanina
prolazi kroz sunicu gde dolazi do otparavanja rastvaraa, a osuena
gumirana tkanina se namotava na valjak.
Uranjanjem se proizvode gumirane pamune rukavice, tako to se
forma sa trikoom uranja u suspenziju lateksa, zatim ide u kadu sa
koaguliuim sredstvom. Nakon toga se premazane rukavice odvode u pe
gde se vri proces umreavanja na povienoj temperaturi.
Ekstrudiranjem (brizganjem) se izraduju polufabrikati od
kauukove sinese odredenog profila i oblika (creva, folije, ipke i
dr.). Koristei ekstruder vri se prethodno grejanje plastine
kauukove smese u cilindru maine, a potom se delovanjem punog vijka
potiskuje smesa kroz mlaznicu (diznu) pri emu se brizga kontinualno
zadati profil.
Presovanjem se uz upotrebu prese i kalupa vri oblikovanje
elastomerne smese, tako to se zagrejana smesa uz delovanje pritiska
razliva u gnezdo kalupa, uz istovremeno umreavanje (vulkanizacija)
materijala. Najee se koriste klasino, transfer i injekciono
presovanje [18].
Umreavanje elastomera vri se sem presovanjem i korienjem drugih
naina kontinualne vulkanizacije (vulkanizacija u sonom kupatilu,
vulkanizacija u fluidozacionom sloju, vulkanizacija ultra zvukom,
rotacionom presom) i diskontinualne vulkanizacije (u autoklavu),
pri emu se dobijaju razliiti proizvodi iz grupe gumeno-tehnike
robe.