NR – Cauciuc natural IR – Poliizopren
Proprietăți
Cauciucul de hevea (NR) este singurul cauciuc nesintetic și a fost utilizat în comerț de la începutul secolului XX. Este un elastomer natural extras din seva arborelui Hevea Brasiliensis crescut pe plantații. Este complet biodegradabil și constă în principal din cis-1,4-poliisopren:
Echivalentul sintetic este poliizoprenul (IR) care poate fi produs prin polimerizarea 2-metil-1,3-butadienului cu catalizatorul Ziegler-Natta. Atât cauciucurile NR, cât și IR sunt adesea amestecate cu alte ingrediente, cum ar fi uleiuri, materiale de umplutură, agenți de reticulare și antioxidanți, ceea ce permite o variație versatilă a proprietăților elastomerului.
Poliisoprenul natural și sintetic sunt elastomeri ieftini cu o bună rezistență la oboseală și sunt, prin urmare, o alegere excelentă pentru aplicații dinamice la temperaturi scăzute și la temperatura ambiantă. Rezistența la tracțiune, alungirea și rezistența la abraziune a cauciucului natural este excelentă în intervalul său de temperatură de lucru de aproximativ -50°C până la +100°C. Poliisoprenul sintetic, similar din punct de vedere chimic, are o rezistență mai mică decât cauciucul natural, dar proprietăți mai bune la temperaturi scăzute. În aplicațiile în care este necesară consistența și o bună prelucrabilitate, poliisoprenul sintetic este adesea cea mai bună alegere. Deoarece polimerizarea izoprenului se realizează în condiții strict controlate, există foarte puține variații în ceea ce privește compoziția, structura și proprietățile rezultate, în timp ce cauciucul natural conține impurități care apar în mod natural, iar greutatea moleculară variază în funcție de condițiile de creștere a arborelui de cauciuc. Ambele au un impact notabil asupra proprietăților fizice și a prelucrabilității cauciucului. În general, cauciucul sintetic are o rezistență superioară la îmbătrânire și la intemperii și este mai ușor de prelucrat datorită vâscozității sale mai mici. De asemenea, este adesea mai compatibil cu alte cauciucuri, cum ar fi SBR și EPDM.
Cauciucurile natural și sintetic diferă în ceea ce privește microstructura; cauciucul natural constă aproape în întregime din polimerul cis-1,4, în timp ce izoprenul sintetic este un amestec de polimeri cis-1,4, trans-1,4 și 3,4. Cantitatea de cis-1,4 este de obicei cuprinsă între 90 și 98 %. O creștere a cantității de cis-1,4 scade, de obicei, temperatura de tranziție vitroasă, crește cristalinitatea și îmbunătățește rezistența mecanică. Astfel, rezistența la tracțiune și rezistența la rupere a poliisoprenului sintetic sunt, de obicei, ceva mai mici decât cele ale cauciucului natural.
Deși cauciucul natural (NR) și poizoprenul (IR) pot fi utilizate cu apă, substanțe organice polare (acizi organici, alcooli, cetone) și unii acizi și baze diluate, alți elastomeri, cum ar fi EPDM, sunt preferabili pentru aceste aplicații. Atât compușii de cauciuc izoprenic natural, cât și cei sintetici sunt atacați de solvenți nepolari, combustibili și uleiuri pe bază de petrol. Aceștia au, de asemenea, o rezistență slabă la căldură și sunt susceptibili de a fi atacați de ozon din cauza prezenței legăturilor duble în coloana vertebrală a polimerului care sunt predispuse la degradare termică și oxidativă. Degradarea are loc, în general, prin scindarea lanțului și determină o scădere a proprietăților mecanice.
Elastomeri IR/NR comerciali
Producătorii majori de cauciuc poliizoprenic sunt Firestone, Eni, Cray Valley, LG Chem, GoodYear și Lanxess.
.