Syntetiskt gummi
Ett syntetiskt gummi är en konstgjord elastomer . De är polymerer syntetiserade från petroleumbiprodukter . Cirka 32 miljoner ton gummi produceras årligen i USA , och av den mängden är två tredjedelar syntetiska. Syntetgummi, precis som naturgummi , har många användningsområden inom bilindustrin för däck , dörr- och fönsterprofiler, tätningar som O-ringar och packningar , slangar , remmar , mattor och golv . De erbjuder ett annat utbud av fysikaliska och kemiska egenskaper, så att de kan förbättra tillförlitligheten för en given produkt eller applikation. Syntetgummi är överlägset naturgummi i två huvudhänseenden, termisk stabilitet och motståndskraft mot oljor och relaterade föreningar. De är mer motståndskraftiga mot oxidationsmedel, såsom syre och ozon , vilket kan minska livslängden på produkter som däck.
Syntetgummiets historia
_(cropped).jpg)
Den utökade användningen av cyklar, och särskilt deras pneumatiska däck , som började på 1890-talet, skapade en ökad efterfrågan på gummi. År 1909 lyckades ett team under ledning av Fritz Hofmann , som arbetade vid Bayer- laboratoriet i Elberfeld , Tyskland, polymerisera isopren , det första syntetiska gummit.
Studier publicerade 1930 skrivna oberoende av Lebedev, amerikanen Wallace Carothers och den tyske vetenskapsmannen Hermann Staudinger ledde 1931 till ett av de första framgångsrika syntetiska gummina, känt som neopren , som utvecklades vid DuPont under ledning av EK Bolton . Neopren är mycket motståndskraftig mot värme och kemikalier som olja och bensin , och används i bränsleslangar och som ett isolerande material i maskiner. Företaget Thiokol applicerade sitt namn på en konkurrerande typ av gummi baserad på etylendiklorid .
1935 syntetiserade tyska kemister det första av en serie syntetiska gummin som kallas Buna-gummin . Dessa var sampolymerer , vilket betyder att polymererna bestod av två monomerer i omväxlande sekvens. Andra märken var Koroseal , som Waldo Semon utvecklade 1935, och Sovprene , som ryska forskare skapade 1940.
Andra världskriget
Produktionen av syntetiskt gummi i USA ökade kraftigt under andra världskriget sedan axelmakterna kontrollerade nästan alla världens begränsade förråd av naturgummi i mitten av 1942, efter den japanska erövringen av större delen av Asien (därifrån mycket av det globala utbudet av naturgummi hämtades).
Operation Pointblanks bombmål för Nazityskland inkluderade Schkopau (50 000 ton/år) fabriken och Hüls syntetgummifabrik nära Recklinghausen (30 000, 17 %) och Kölnische Gummifäden Fabrik däck- och slangfabriken i Deutz på östra stranden av Rhen . Syntetgummifabriken i Ferrara , Italien (nära en flodbro) bombades 23 augusti 1944. Tre andra syntetgummianläggningar fanns i Ludwigshafen/Oppau (15 000), Hannover/Limmer (återvinning, 20 000) och Leverkusen (5 000). En syntetgummifabrik i Oświęcim , i det nazistiskt ockuperade Polen, var under uppbyggnad den 5 mars 1944, drevs av IG Farben och försågs med slavarbete, av SS, från det tillhörande lägret Auschwitz III (Monowitz) .
Typer
Det vanligaste syntetiska gummit är styren-butadien-gummin (SBR) som härrör från sampolymerisation av styren och 1,3-butadien . Andra syntetiska gummin inkluderar:
- polyisopren , framställd genom polymerisation av isopren
- kloropren , framställd genom polymerisation av 2-klorbutadien
- nitrilgummi tillverkat av cyanobutadien eller 2-propennitril och butadien
Många varianter av dessa kan framställas med blandningar av monomerer och med olika katalysatorer som möjliggör kontroll av stereokemin .
Polyisobutylen eller butylgummi används vanligtvis i däckslangar eller foder på grund av dess motståndskraft mot diffusion av luft genom fodret. Det är dock ett mycket mindre motståndskraftigt material än cis- polybutadien som ofta används i däckssidor för att minimera energiförluster och därmed värmeuppbyggnad. Den är faktiskt så tålig att den används i superbollar . En elastomer som ofta används för extern plåt som takbeläggningar är Hypalon eller klorsulfonerad polyeten . Syntetgummi som EPR kan också användas för elektrisk isolering.
Silikongummi
Silikongummi är också en syntetisk elastomer som består av silikonpolymerer . Silikongummi används ofta i industrin och det finns flera formuleringar. Silikongummin är ofta en- eller tvådelade polymerer och kan innehålla fyllmedel för att förbättra egenskaperna eller minska kostnaderna. Silikongummi är i allmänhet icke-reaktivt, stabilt och resistent mot extrema miljöer och temperaturer.
Naturligt kontra syntetiskt gummi
Naturgummi , som kommer från latex av Hevea brasiliensis , är huvudsakligen polycis - isopren .
Syntetiskt gummi, liksom andra polymerer , är tillverkat av olika petroleumbaserade monomerer .
Vissa syntetiska gummin är mindre känsliga för ozonsprickor än NR. Naturgummi är känsligt på grund av dubbelbindningarna i dess kedjestruktur, men vissa syntetiska gummin har inte dessa bindningar och är därför mer motståndskraftiga mot ozonsprickor. Exempel inkluderar Viton -gummi, EPDM och butylgummi .
En ny klass av syntetiskt gummi är termoplastiska elastomerer som lätt kan formas till skillnad från konventionellt NR vulkaniserat gummi . Deras struktur stabiliseras genom tvärbindning av kristalliter i fallet med polyuretaner eller av amorfa domäner i fallet med SBS- segmentsampolymerer .
