Es gibt zwei Arten von Kautschuk: natürlichen und synthetischen. Naturkautschuk stammt aus Latex, einem Milchsaft, der in tropischen Pflanzen vorkommt. Synthetischer Kautschuk wird aus Erdölprodukten hergestellt und stammt nicht aus Pflanzen.
Einführung: Was sind Silikon und Naturkautschuk und was sind die Hauptunterschiede?
Naturkautschuk, der aus dem Latex des Hevea brasiliensis-Baums gewonnen wird, ist seit seiner Entdeckung durch euroamerikanische Entdecker in Südamerika im 16. Jahrhundert die Hauptquelle für Kautschuk. Brasilien war der Hauptlieferant bis in die 1860er Jahre, als andere Länder (insbesondere Malaysia und Indonesien) mit der Massenproduktion von Gummibäumen begannen. Gegenwärtig ist Naturkautschuk mit einer geschätzten weltweiten Produktion von rund 14 Millionen Tonnen im Jahr 2009 immer noch ein wichtiger Rohstoff. Synthetische Kautschuke wurden in den frühen 1900er Jahren mit unterschiedlichem Erfolg entwickelt und erst nach dem Zweiten Weltkrieg durch Massenproduktion ersetzt Naturkautschuk in vielen Anwendungen. Der erfolgreichste Synthesekautschuk ist Poly(cis-1,4-isopren) oder Polyisopren (IR), das physikalische und chemische Eigenschaften hat, die denen von Naturkautschuk sehr ähnlich sind.
Geschichte
Die erste Verwendung von Kautschuk erfolgte durch die indigenen Kulturen Mesoamerikas. Die frühesten archäologischen Beweise für die Verwendung von Naturkautschuk stammen aus der Kultur der Olmeken, übrigens in Form von Kugeln. Gummi wurde von den Maya- und Aztekenkulturen verwendet – neben der Herstellung von Bällen verwendeten die Azteken Gummi zur Herstellung von Masken, Sandalen und anderen Gegenständen. Die Sprungeigenschaften von Gummi waren für mesoamerikanische Ballspiele wie Ulama, das von bis zu 2,000 Menschen gespielt wurde, von entscheidender Bedeutung. Um 1700 v. Chr. waren die Olmeken von der Herstellung von Gummiobjekten zur Verwendung als fiktives Medium zum Malen von Bildern übergegangen.
Naturkautschuk ist ein Elastomer, das aus Latex gewonnen wird. Dieses Polymer ist insofern ungewöhnlich, als es vollständig (mit seltenen Ausnahmen) aus cis-1,4-Polyisopren besteht, ohne Ungesättigtheit (d. h. Doppelbindungen) zwischen den zwei Hauptketten, die an benachbarte Atome in der Hauptkette gebunden sind. Die Ketten sind in einzelnen „S“-Konfigurationen angeordnet (siehe Bild), was Naturkautschuk seine Elastizität über einen weiten Temperaturbereich von unter dem Gefrierpunkt bis zu etwa 170 °C (340 °F) verleiht.
Produktion
Silikonkautschuk wird aus anorganischen oder synthetischen Polymeren hergestellt, während Naturkautschuk aus Latizes bestimmter Pflanzen stammt. Chemisch unterscheidet sich Silikonkautschuk von Naturkautschuk durch das Vorhandensein von Methylgruppen in Silikonketten, während Naturkautschuk nur Vinylgruppen in seinen Ketten hat. Auch die Härtungsstelle von Silikonkautschuk unterscheidet sich von der von Naturkautschuk. Härtungsstellen sind Stellen entlang der Polymerhauptkette, an denen eine Vernetzung stattfinden kann. In Silikonkautschuken verwendet die Technologie hydrolysierbare Silane als Härtungsstellen, während in der Naturkautschuktechnologie Schwefelatome als Härtungsstellen verwendet werden.
Silikonkautschuk ist ein anorganisches Elastomer, das aus Silizium und Sauerstoff besteht. Es ist auch als Polysiloxan bekannt. Im Gegensatz zu Naturkautschuk hat Silikonkautschuk keine Doppelbindungen in seinen Polymerketten. Dies macht es weniger anfällig für Oxidation und Abbau durch Hitze und Sonnenlicht. Silikonkautschuk hat auch einen höheren Schmelzpunkt als Naturkautschuk, wodurch er besser geeignet ist Hochtemperaturanwendungen.
Naturkautschuk ist ein organisches Elastomer, das aus Isopreneinheiten besteht. Es hat Doppelbindungen in seinen Polymerketten, die es anfällig für Oxidation und Abbau durch Hitze und Sonnenlicht machen. Naturkautschuk hat auch einen niedrigeren Schmelzpunkt als Silikonkautschuk, wodurch er für Hochtemperaturanwendungen weniger geeignet ist.
Zusammensetzung: Woraus besteht jeder dieser Beläge?
Zusammensetzung von Silikonkautschuk
Silikonkautschuk besteht aus Polymeren mit Si-O-Si-Grundgerüsten. Neben diesen Polymeren enthält Silikonkautschuk auch Additive wie Füllstoffe, Pigmente und Härter. Die Zusammensetzung von Silikonkautschuk kann angepasst werden, um bestimmte Eigenschaften zu erzielen.
Die meisten kommerziellen Silikonkautschuke sind vulkanisiert, was bedeutet, dass sie mit Chemikalien oder Hitze behandelt wurden, um ihre physikalischen Eigenschaften zu verbessern. Die Vulkanisation verleiht Silikonkautschuk seine Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und macht ihn insgesamt langlebiger.
Zusammensetzung von Naturkautschuk
Naturkautschuk besteht aus Polymeren mit Isoprengerüst. Diese Polymere finden sich im Saft bestimmter Bäume, insbesondere des Hevea brasiliensis-Baums. Ihre molekulare Struktur ist eine Kette von Kohlenstoffatomen, an die mehrere Wasserstoffatome gebunden sind. Diese Wasserstoffatome machen Naturkautschuk elastisch. Das gleiche Verfahren (Hydrierung) wird zur Herstellung von Synthesekautschuken verwendet.
Eigenschaften: Welche physikalischen Eigenschaften haben sie?
Es gibt mehrere Schlüsseleigenschaften, die Silikonkautschuk von Naturkautschuk unterscheiden. Einer ist seine Haltbarkeit; Silikonkautschuk kann extremen Temperaturen, UV-Licht und Ozoneinwirkung standhalten, ohne sich zu zersetzen, während Naturkautschuk unter diesen Bedingungen mit der Zeit abgebaut wird. Darüber hinaus ist Silikonkautschuk viel widerstandsfähiger gegen Chemikalien als Naturkautschuk, was ihn zur bevorzugten Wahl für Anwendungen macht, bei denen er mit aggressiven Chemikalien oder Lösungsmitteln in Kontakt kommen kann. Schließlich hat Silikonkautschuk eine viel geringere Dichte als Naturkautschuk, was bedeutet, dass er leichter und flexibler ist. Diese Eigenschaften machen Silikonkautschuk zum idealen Material für viele Industrie- und Verbraucheranwendungen.
Silikonkautschuk ist ein Elastomer, das aus Silikon – selbst ein Polymer – besteht, das Silikon zusammen mit Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthält. Silikonkautschuk hat eine Reihe von Vorteilen, die ihn ideal für den Einsatz in vielen verschiedenen Anwendungen machen.
Es ist extrem hitzebeständig, was bedeutet, dass es hohen Temperaturen standhalten kann, ohne sich zu zersetzen. Dies macht es perfekt für den Einsatz in Anwendungen, bei denen die Gefahr von Hitzeschäden besteht, wie z Silikon Kfz-Dichtungen und Dichtstoffe.
Silikonkautschuk hat auch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Kälte. Dadurch ist es ideal für den Einsatz in Anwendungen, bei denen die Gefahr von Kälteschäden besteht, wie z. B. in Lebensmittelbehältern.
Silikonkautschuk ist auch sehr langlebig. Es baut sich im Laufe der Zeit nicht ab wie Naturkautschuk, was bedeutet, dass es eine viel längere Lebensdauer hat. Dadurch ist es perfekt für den Einsatz in Anwendungen geeignet, bei denen es auf langfristige Zuverlässigkeit ankommt, wie z. B. in medizinischen Geräten.
Naturkautschuk ist ein Elastomer, das aus der milchig weißen Flüssigkeit namens Latex gewonnen wird, die von zahlreichen Pflanzen produziert wird. Es weist gute mechanische Eigenschaften wie Elastizität, Abriebfestigkeit und Zugfestigkeit sowie hervorragende Wasserbeständigkeit und elektrische Isolationseigenschaften auf.
Umweltauswirkungen: Welchen Fußabdruck hinterlassen sie?
Die beiden wichtigsten Gummiarten sind Silikon und Naturkautschuk. Beide haben unterschiedliche ökologische Fußabdrücke.
Naturkautschuk wird aus dem Saft bestimmter Bäume hergestellt und ist ein nachwachsender Rohstoff. Es wird in der Umwelt leicht abgebaut und setzt keine schädlichen Giftstoffe frei. Die Produktion von Naturkautschuk erfordert große Flächen, was sich negativ auf Ökosysteme auswirken kann.
Silikonkautschuk wird aus synthetischen Materialien hergestellt und ist kein nachwachsender Rohstoff. Es wird in der Umwelt nicht leicht abgebaut und kann schädliche Giftstoffe freisetzen. Die Herstellung von Silikonkautschuk erfordert keine großen Flächen, aber die synthetischen Materialien, aus denen er hergestellt wird, können umweltschädlich sein.
Kosten: Wie viel kosten sie?
Die Kosten sind immer ein wichtiger Faktor, den es bei der Auswahl eines Materials für Ihr Projekt zu berücksichtigen gilt. Also, wie viel kosten Silikon und Naturkautschuke?
Silikonkautschuk ist typischerweise teurer als Naturkautschuk. Dies liegt daran, dass Silikonkautschuk eine bessere Hitzebeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit aufweist als Naturkautschuk. Darüber hinaus kann Silikonkautschuk höheren Temperaturen standhalten als Naturkautschuk, was es für viele Anwendungen zur bevorzugten Wahl macht.
Naturkautschuk hingegen ist günstiger als Silikonkautschuk. Denn Naturkautschuk ist nicht so hitze- und chemikalienbeständig wie Silikonkautschuk. Naturkautschuk kann jedoch aufgrund seiner geringeren Kosten in einem breiteren Anwendungsbereich als Silikonkautschuk verwendet werden.
Fazit: Welcher Belag ist insgesamt besser?
Sowohl Silikonkautschuk als auch Naturkautschuk haben ihre Vor- und Nachteile. Es hängt wirklich von Ihren spezifischen Bedürfnissen ab, welche für Sie besser geeignet ist. Wenn Sie ein Material benötigen, das hohen Temperaturen standhält, ist Silikonkautschuk die richtige Wahl. Benötigen Sie ein elastischeres und reißfesteres Material, dann ist Naturkautschuk die bessere Wahl. Letztendlich hängt der beste Belag für Ihre Bedürfnisse davon ab, welche Eigenschaften für Sie am wichtigsten sind.
