NR – Natural Rubber IR – Polyisoprene
Properties
A hévízi gumi (NR) az egyetlen nem szintetikus gumi, amelyet a 20. század eleje óta használnak kereskedelmi forgalomban. Ez egy természetesen előforduló elasztomer, amelyet az ültetvényeken termesztett Hevea Brasiliensis fa nedvéből vonnak ki. Teljesen biológiailag lebomló és főként cisz-1,4-poliizoprénből áll:
A szintetikus megfelelője a poliizoprén (IR), amely 2-metil-1,3-butadién polimerizációjával állítható elő Ziegler-Natta katalizátorral. Mind az NR-, mind az IR-gumit gyakran keverik más összetevőkkel, például olajokkal, töltőanyagokkal, térhálósítószerekkel és antioxidánsokkal, ami lehetővé teszi az elasztomer tulajdonságainak sokoldalú variálását.
A természetes és szintetikus poliizoprén olcsó, jó fáradásállóságú elasztomerek, ezért kiváló választás dinamikus alkalmazásokhoz alacsony és környezeti hőmérsékleten. A természetes gumi szakítószilárdsága, nyúlása és kopásállósága kiváló a körülbelül -50°C és +100°C közötti üzemi hőmérséklettartományban. A kémiailag hasonló szintetikus poliizoprén a természetes guminál alacsonyabb szilárdsággal, de jobb alacsony hőmérsékleti tulajdonságokkal rendelkezik. Azokban az alkalmazásokban, ahol konzisztenciára és jó feldolgozhatóságra van szükség, gyakran a szintetikus poliizoprén a jobb választás. Mivel az izoprén polimerizációja szűken ellenőrzött körülmények között történik, az összetétel, a szerkezet és a kapott tulajdonságok csak nagyon kis mértékben változnak, míg a természetes gumi a természetben előforduló szennyeződéseket tartalmaz, és a molekulatömeg a gumifa növekedési körülményeitől függően változik. Mindkettő észrevehető hatással van a gumi fizikai tulajdonságaira és feldolgozhatóságára. Általánosságban elmondható, hogy a szintetikus gumi jobban ellenáll az öregedésnek és az időjárás viszontagságainak, és alacsonyabb viszkozitása miatt könnyebben feldolgozható. Emellett gyakran jobban kompatibilis más gumikkal, például az SBR-rel és az EPDM-mel.
A természetes és a szintetikus gumi mikroszerkezetében különbözik; a természetes gumi szinte teljes egészében cisz-1,4 polimerből áll, míg a szintetikus izoprén cisz-1,4, transz-1,4 és 3,4 polimer keveréke. A cisz-1,4 mennyisége jellemzően 90-98 % között van. A cisz-1,4 mennyiségének növelése általában csökkenti az üvegesedési hőmérsékletet, növeli a kristályosságot és javítja a mechanikai szilárdságot. Így a szintetikus poliizoprén szakítószilárdsága és szakítószilárdsága általában valamivel alacsonyabb, mint a természetes kaucsuké.
Bár a természetes gumi (NR) és a poliizoprén (IR) használható vízzel, poláros szerves anyagokkal (szerves savak, alkoholok, ketonok) és néhány híg savval és lúggal, más elasztomerek, például az EPDM előnyösebbek ezekhez az alkalmazásokhoz. Mind a természetes, mind a szintetikus izoprén gumikeverékeket megtámadják a nem poláris oldószerek, üzemanyagok és kőolaj alapú olajok. A polimer gerincében lévő kettős kötések miatt, amelyek hajlamosak a termikus és oxidatív bomlásra, rossz a hőállóságuk és az ózon általi támadásra is érzékenyek. A lebomlás általában lánchasadással történik, és a mechanikai tulajdonságok csökkenését okozza.
KERESKEDELMI IR/NR elasztomerek
A poliizoprén gumi főbb gyártói a Firestone, Eni, Cray Valley, LG Chem, GoodYear és a Lanxess.