Kautschuksorten und Ausgangsmaterial für ihre Herstellung

Kautschuksorten und Ausgangsmaterial  für ihre Herstellung

Alle Kautschuksorten, natürliche und synthetische, sind hochmolekulare Verbindungen. Der naturkautschuk wird aus dem Milchsaft (Latex) gewonnen.

Hauptarten des Synthesekautschuks, die im Betriebsmaßstab hergestellt werden:

Isopren-, Butadien-, Butadien-Styrol-, Butadien-Methylstyrol-, Karboxylat-,Butadien-Methylvinylpyridin-, Butadien-Nitril-, Chloropren-,  Butyl-, Äthylen-Propylen-,  Fluorkautschuk u.a. Ausgangsmateriale bei der Polykondensation sind Diene (Isopren, Butadien, Chloropren und Piperylen) und Äthylenderivate (Isobuten,  Akrylnitril, Styrol, Methylstyrol). Ausgangsmateriale für Monomersynthese sind Erdöl- und Erdgas, Kohle, Kalkstein, Äthylalkohol u.a. Durch die Polykondensation werden Silikongummi und Urethankautschuk gewonnen. Für diese Synthese werden Organosilikonverbindungen (Makrodiol, Diisozyanat u.a) verwendet. Alle Kautschuksorten werden in gesättigte und ungesättigte geteilt. Ungesättigte Kautschuke werden aus Dienen durch die Polykondensation oder  Kopolymerisation mit Äthylenderivaten gewonnen. Gesättigte Kautschuke unterscheiden sich wesentlich von ungesättigten in der Struktur, Eigenschaften und Vulkanisationsbesonderheiten. In Bezug auf Eigenschaften und Anwendungsbereiche unterscheidet man Kautschuke der Gesamt- und Sonderbestimmung.

Der synthesekautschuk wird aus den einfachen organischen Verbindungen (Monomeren) durch die  Polymerisation oder Polykondensation gewonnen. Deshalb werden diese in Polymerisations- und  Polykondensationskautschuke geteilt. Zu naturkautschuk der Gesamtbestimmung beziehen sich Butadien-Styrol-, Butadien- und Isoprenkautschuke. Sie werden in der Automobilindustrie (Reifen) und für die Herstellung der technischen Gummiteile verwendet. Kautschuke der Sonderbestimmung werden für die Herstellung der Waren verwendet, welche Sondereigenschaften haben (Öl-, und Wärmestandfestigkeit und hohe Gasdichtheit). Das sind Butadien-Nitril-, Polysulfid-, Silikonkautschuk-, Butadien-Methylvinylpyridin-, Chloropren- und Butylkautschuke und fluorhaltige Kutschucke.

Vulkanisation des Kautschuks ist der wichtigste Prozeß  bei der Gummiherstellung

Der naturlatex 60% DRC (vorvulkanisiert) verfügt über alle Eigenschaften, wird aber einer zusätzlichen Reinigung unterzogen, um alle Fremdstoffe (z.B. Eiweißkörper, Nitrosamine u.a.) zu entfernen und die Gebrauchseigenschaften sowie die Sanitäts- und Gesundheitscharakteristika der Endprodukte wesentlich erhöhen. Er wird für die Herstellung von Erzeugnissen mit hypoallergen Eigenschaften verwendet (z.B. Schnuller u.a.).

Vulkanisation ist die Konversion des Kautschuks in den elastischen Gummi durch Makromolekülvernetzung mit der Querbindung. Bei der Vulkanisation werden Schwefel, Vulkanisationsbeschleuniger, Aktivatoren, Beschwerungsmittel,  Weichmacher und Antioxydanzien vewendet, was zur Gewinnung der Vulkanisate  mit notwendigen Eigenschaften beiträgt. Normalerweise wird die Vulkanisation mit dem Schawefel durchgeführt. Bei diesem Prozeß, den man warme Vulkanisation nennt, werden Kautschukmischungen bis zu 130-160 ° C angewärmt. Die Vulkanisation mit dem chlorigen Schwefel, die unter der Zimmer- oder ein wenig höherer Temperatur verläuft, wird kalte Vulkanisation genannt. Die warme Vulkanisation spielt eine wichtigere Rolle, weil sie die Herstellung der Waren mit Werteigenschaften gewinnen lässt. Einige Kautschuksorten lassen sich unter hohen Temperaturen (100 – 200 оС) ohne Schwefel vulkanisieren. Als Vulkanisationsmittel für Vulkanisation der Kautschuke der Sonderbestimmung werden Metalloxide, Peroxide, Polysulfide, Halogenderivate, Isozyanate und Diamine verwendet.