Pryskyřice

Rozbalit box

Obsah boxu

Pryskyřice (též živice nebo hovorově smola) je obecný název pro širokou skupinu viskózních kapalin nebo křehkých amorfních pevných látek rostlinného i syntetického původu. Jsou typicky nerozpustné ve vodě, ale rozpustné v organických rozpouštědlech. V přírodě slouží rostlinám, zejména jehličnatým stromům, jako ochranný mechanismus při poranění. Syntetické pryskyřice jsou klíčovými materiály v mnoha průmyslových odvětvích, od stavebnictví po elektroniku.

Historicky hrály přírodní pryskyřice významnou roli v kultuře, náboženství i obchodu. Dnes jsou syntetické pryskyřice nepostradatelnou součástí moderního života a tvoří základ pro výrobu plastů, lepidel, barev a pokročilých kompozitních materiálů.

🌳 Přírodní pryskyřice

Přírodní pryskyřice jsou vylučovány rostlinami, především dřevinami, jako reakce na poškození kůry nebo dřeva hmyzem, větrem či člověkem. Vytékající lepkavá hmota zacelí ránu, čímž brání pronikání mikroorganismů a hub do pletiv a zároveň odpuzuje býložravce. Chemicky se jedná o složité směsi terpenů, terpenoidů, pryskyřičných kyselin a esterů.

Postupem času těkavé složky (terpeny) vyprchají a pryskyřice ztvrdne. Tento proces může trvat tisíce až miliony let, přičemž vznikají polofosilní (např. kopál) a fosilní pryskyřice (např. jantar).

Významné druhy přírodních pryskyřic

• Jantar: Fosilizovaná pryskyřice třetihorních jehličnanů, stará miliony let. Je ceněna jako drahokam pro výrobu šperků a často obsahuje dokonale zachované inkluze hmyzu či rostlin.
• Kadidlo: Aromatická pryskyřice získávaná z kadidlovníku (Boswellia). Po tisíciletí se používá jako vykuřovadlo při náboženských obřadech.
• Myrha: Pryskyřice získávaná ze stromu myrhovníku (Commiphora). Podobně jako kadidlo má dlouhou historii v lékařství, parfumerii a náboženství.
• Kalafuna: Pevný zbytek po destilaci pryskyřice borovic. Používá se ke zvýšení tření, například u smyčců strunných nástrojů, taneční obuvi nebo v rukou sportovců (vzpěrači, házenkáři).
• Kopál: Polofosilní pryskyřice, která ještě nedosáhla stádia jantaru. Je mladší a měkčí. Používá se k výrobě laků a jako vykuřovadlo.
• Šelak: Ačkoliv se nejedná o rostlinnou pryskyřici, bývá k nim řazen. Je to pryskyřičný sekret vylučovaný hmyzem červaňcem lakovým (Kerria lacca). Používal se k výrobě prvních gramofonových desek a jako povrchová úprava dřeva.
• Kanadský balzám: Pryskyřice z jedle balzámové. V optice se využívá jako transparentní tmel s indexem lomu podobným sklu, například pro stmelování čoček.
• Damara: Pryskyřice z damarovníku (Shorea) z jihovýchodní Asie. Používá se především jako složka vysoce kvalitních laků pro malířství.

🧪 Syntetické pryskyřice

Syntetické pryskyřice jsou uměle vyrobené polymery, které mají podobné fyzikální vlastnosti jako přírodní pryskyřice – jsou viskózní a schopné vytvrzení. Na rozdíl od přírodních pryskyřic mají definovanou a kontrolovatelnou chemickou strukturu, což umožňuje přesně nastavit jejich vlastnosti pro konkrétní aplikace. Vytvrzování (polymerace) obvykle probíhá smícháním dvou složek (pryskyřice a tvrdidlo) nebo působením tepla, tlaku či UV záření.

Hlavní typy syntetických pryskyřic

• Epoxidové pryskyřice: Patří mezi nejznámější a nejuniverzálnější. Vynikají vysokou pevností, chemickou odolností a vynikající přilnavostí k mnoha materiálům. Používají se jako vysoce výkonná lepidla, nátěrové hmoty, zalévací hmoty v elektrotechnice a jako matrice pro kompozity (např. s uhlíkovými nebo skelnými vlákny).
• Polyesterové pryskyřice: Jsou levnější než epoxidy a používají se hlavně pro výrobu laminátů (tzv. sklolaminát), tmelů, lodních trupů nebo částí karoserií.
• Polyuretanové pryskyřice: Vytvářejí pružné i tvrdé materiály. Používají se pro výrobu pěnových hmot (molitan), pružných nátěrů, lepidel, tmelů a odolných laků (např. na parkety).
• Akrylátové pryskyřice: Jsou známé svou průhledností a odolností vůči povětrnostním vlivům. Základem je polymethylmethakrylát (PMMA), známý jako plexisklo. Používají se také v barvách, lacích a zubním lékařství.
• Fenolformaldehydové pryskyřice: Historicky první plně syntetický polymer, známý pod obchodním názvem Bakelit. Vyznačují se vysokou tepelnou odolností a elektroizolačními vlastnostmi.
• Silikonové pryskyřice: Vynikají vysokou tepelnou odolností, pružností v širokém rozsahu teplot a hydrofobními vlastnostmi. Používají se jako tmely, formy na odlévání, těsnění a v lékařství.
• Fotopolymery: Speciální typ pryskyřic, které vytvrzují působením světla (nejčastěji UV). Jsou klíčové pro 3D tisk (technologie SLA a DLP), výrobu tiskových desek a v zubním lékařství.

⚙️ Vlastnosti a složení

Chemické složení

Přírodní pryskyřice jsou komplexní směsí, kde dominují:

• Terpeny: Těkavé uhlovodíky, které dávají pryskyřici její charakteristickou vůni (např. pinen v borovicové pryskyřici).
• Pryskyřičné kyseliny: Netěkavé, pevné složky, jako je kyselina abietová v kalafuně.
• Rezeny: Chemicky inertní látky vznikající oxidací a polymerací pryskyřičných kyselin.

Syntetické pryskyřice jsou tvořeny makromolekulami (polymery) s opakujícími se strukturními jednotkami (monomery). Jejich vlastnosti jsou dány typem monomeru, délkou řetězce a stupněm zesíťování.

Fyzikální vlastnosti

• Skupenství: Od vysoce viskózních kapalin po tvrdé, křehké pevné látky.
• Struktura: Jsou to amorfní (nekrystalické) látky. Nemají ostrou teplotu tání, ale při zahřívání postupně měknou.
• Rozpustnost: Prakticky nerozpustné ve vodě, ale rozpustné v nepolárních nebo mírně polárních organických rozpouštědlech jako ethanol, aceton nebo toluen.
• Optické vlastnosti: Mnohé pryskyřice jsou průhledné nebo průsvitné s vysokým index lomu, čehož se využívá v lacích a optice.
• Elektrické vlastnosti: Většina pryskyřic je elektrickým izolantem, což je klíčové pro jejich použití v elektrotechnice.

📜 Historie a využití

Využití pryskyřic sahá až do pravěku. Neandertálci používali březovou smůlu jako lepidlo k výrobě nástrojů.

• Starověký Egypt: Pryskyřice (např. myrha a kadidlo) byly klíčové při mumifikaci pro své konzervační a antibakteriální účinky. Byly také cenným obchodním artiklem.
• Antické Řecko a Řím: Pryskyřice se používaly k utěsňování amfor a sudů na víno, k výrobě pochodní a v lékařství. Řecké slovo pro jantar, ēlektron, dalo vzniknout slovu elektřina poté, co bylo zjištěno, že třením získává statický náboj.
• Středověk: Smola a dehet (produkty destilace pryskyřice) byly nepostradatelné pro stavbu a údržbu dřevěných loďí, kde sloužily jako tmel a impregnace.
• Renesance: Pryskyřice jako damara nebo kopál se staly základem pro vysoce kvalitní olejové laky, které chránily malby starých mistrů a dodávaly jim hloubku.
• 20. století: Revoluci přinesl vynález Bakelitu v roce 1907, první syntetické pryskyřice. To odstartovalo éru plastů a syntetických materiálů, které postupně nahradily přírodní pryskyřice v mnoha průmyslových aplikacích.

Moderní aplikace

• Lepidla a tmely: Od běžných dvousložkových lepidel po specializovaná průmyslová a stavební lepidla.
• Nátěrové hmoty: Základní složka barev, laků a ochranných nátěrů, které chrání povrchy před korozí, UV zářením a mechanickým poškozením.
• Kompozitní materiály: Jako matrice pro zpevňující vlákna (skleněná, uhlíková, aramidová) při výrobě lehkých a pevných dílů pro letectví, automobilový průmysl, sportovní vybavení (lyže, jízdní kola, tenisové rakety) a větrné elektrárny.
• Elektronika: Pro zalévání a ochranu citlivých elektronických součástek před vlhkostí a vibracemi.
• 3D tisk: Fotopolymerové pryskyřice umožňují tisk modelů s vysokými detaily.
• Umění a šperkařství: Křišťálové pryskyřice (obvykle epoxidové) se používají k zalévání předmětů, výrobě šperků nebo tvorbě dekorativních povrchů (např. "river tables").

🤔 Pro laiky

Představte si pryskyřici jako "náplast" stromu. Když se strom zraní, začne ronit lepkavou tekutinu – pryskyřici. Ta na vzduchu ztvrdne, ránu zacelí a ochrání ji před infekcí. Lidé se tuto vlastnost naučili využívat už dávno, například k lepení nebo utěsňování. Jantar je vlastně taková prastará, zkamenělá pryskyřice.

Dnes si umíme vyrobit i "umělé" pryskyřice v laboratoři. Ty fungují na podobném principu, ale jsou mnohem všestrannější. Nejčastěji se setkáte s dvousložkovými pryskyřicemi, například epoxidovými. Jedna složka je samotná "pryskyřice" a druhá je "tvrdidlo". Dokud jsou oddělené, zůstávají tekuté. Jakmile je smícháte, spustí se chemická reakce, která je nevratně spojí do velmi pevné a odolné hmoty. Tento proces se nazývá polymerace a je to jako spojování milionů malých Lego kostiček do jednoho velkého, pevného celku. Díky tomu můžeme vyrábět superpevná lepidla, odolné laky, laminátové lodě nebo díly pro letadla.

Šablona:Aktualizováno