NR – Kauczuk Naturalny IR – Poliizopren
Właściwości
Kauczuk Hevea (NR) jest jedynym niesyntetycznym kauczukiem i jest stosowany komercyjnie od początku XX wieku. Jest to naturalnie występujący elastomer pozyskiwany z soku drzewa Hevea Brasiliensis uprawianego na plantacjach. Jest w pełni biodegradowalny i składa się głównie z cis-1,4-poliizoprenu:
Syntetycznym odpowiednikiem jest poliizopren (IR), który można otrzymać w wyniku polimeryzacji 2-metylo-1,3-butadienu przy użyciu katalizatora Zieglera-Natty. Zarówno kauczuki NR jak i IR są często mieszane z innymi składnikami, takimi jak oleje, wypełniacze, środki sieciujące i przeciwutleniacze, co pozwala na wszechstronne zróżnicowanie właściwości elastomeru.
Naturalny i syntetyczny poliizopren są niedrogimi elastomerami o dobrej odporności zmęczeniowej i dlatego są doskonałym wyborem do zastosowań dynamicznych w niskich temperaturach i temperaturach otoczenia. Wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie i odporność na ścieranie kauczuku naturalnego jest doskonała w zakresie temperatur roboczych od około -50°C do +100°C. Chemicznie podobny syntetyczny poliizopren ma mniejszą wytrzymałość niż kauczuk naturalny, ale lepsze właściwości w niskich temperaturach. W zastosowaniach, gdzie wymagana jest spójność i dobra przetwarzalność, syntetyczny poliizopren jest często lepszym wyborem. Ponieważ polimeryzacja izoprenu odbywa się w ściśle kontrolowanych warunkach, istnieje bardzo mała zmienność składu, struktury i wynikających z tego właściwości, podczas gdy kauczuk naturalny zawiera naturalnie występujące zanieczyszczenia, a masa cząsteczkowa zmienia się w zależności od warunków wzrostu drzewa kauczukowego. Oba te czynniki mają zauważalny wpływ na właściwości fizyczne i przetwarzalność kauczuku. Ogólnie rzecz biorąc, kauczuk syntetyczny charakteryzuje się wyższą odpornością na starzenie i warunki atmosferyczne oraz jest łatwiejszy w obróbce ze względu na niższą lepkość. Jest on również często bardziej kompatybilny z innymi kauczukami, takimi jak SBR i EPDM.
Kauczuk naturalny i syntetyczny różnią się mikrostrukturą; kauczuk naturalny składa się prawie całkowicie z polimeru cis-1,4, podczas gdy izopren syntetyczny jest mieszaniną polimeru cis-1,4, trans-1,4 i 3,4. Ilość cis-1,4 wynosi zazwyczaj od 90 do 98 %. Wzrost zawartości cis-1,4 zwykle obniża temperaturę zeszklenia, zwiększa krystaliczność i poprawia wytrzymałość mechaniczną. Dlatego wytrzymałość na rozciąganie i odporność na rozerwanie syntetycznego poliizoprenu są zwykle nieco niższe niż kauczuku naturalnego.
Ale kauczuk naturalny (NR) i poliizopren (IR) mogą być stosowane z wodą, polarnymi substancjami organicznymi (kwasy organiczne, alkohole, ketony) i niektórymi rozcieńczonymi kwasami i zasadami, inne elastomery, takie jak EPDM są preferowane do tych zastosowań. Zarówno naturalne, jak i syntetyczne związki kauczuku izoprenowego są atakowane przez niepolarne rozpuszczalniki, paliwa i oleje na bazie ropy naftowej. Mają również słabą odporność na ciepło i są podatne na działanie ozonu ze względu na obecność wiązań podwójnych w rdzeniu polimeru, które są podatne na degradację termiczną i oksydacyjną. Degradacja zazwyczaj zachodzi poprzez rozszczepienie łańcucha i powoduje spadek właściwości mechanicznych.
KOMERCYJNE elastomery IR/NR
Głównymi producentami kauczuku poliizoprenowego są Firestone, Eni, Cray Valley, LG Chem, GoodYear i Lanxess.
.