een synthetisch materiaal met eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van natuurrubber (rubber).
Afgezien van één type (isopreenrubber) is de chemische opbouw van synthetische rubber verschillend van die van natuurrubber. Dat is een natuurlijk polymeer in cisconfiguratie van isopreen (methylbutadieen), en bevat na polymerisatie nog één dubbele band in elke monomeerschakel; deze dubbele band maakt de vulkanisatiereactie met zwavel mogelijk, waardoor de ketens onderling chemisch verbonden worden. De meeste synthetische rubbers zijn ook geheel of gedeeltelijk van dieënen afgeleid en daardoor eveneens vulkaniseerbaar. De belangrijkste zijn:
1. Styreen-butadieen-rubber (SBR), een copolymeer van styreen en butadieen in een molecuulverhouding van 1:6 (gewichtsverhouding van 23:77).
2.Butylrubber (IIR), een copolymeer van isobuteen met enkele procenten isopreen; de specifieke eigenschap van n R is de bijzonder lage gaspermeabiliteit, het wordt daarom speciaal voor binnenbanden toegepast.
3.Chloropreenrubber (CR), een polymerisatieprodukt van 2-chIoor-butadieen.
4.Nitrilrubber (NBR), een copolymeer van acrylonitril en butadieen: het acrylonitriigehalte ligt meestal tussen 25-40 %. Deze vier behoren tot de ‘oudere’ synthetische rubbers, die tussen 1930-50 hun technische ontwikkeling en hun commerciële opkomst hebben gekregen. Na de ontwikkeling van de stereospecifieke polymeren zijn daar o.a. nog bijgekomen:
5.Butadieenrubber (BR), een polymerisatieprodukt in cisconfiguratie van butadieen. B R beleefde sinds 1960 een snelle opkomst en staat thans na SBR op de tweede plaats van de synthetische rubbers.
6.Isopreenrubber (IR), een technische imitatie van natuurrubber, mogelijk geworden dankzij de ontwikkeling van de stereospecifieke polymerisatie.
7.Etheen-propeen-rubbers (EPM of EPDM), veelal gecopolymeriseerd met een dieën als derde monomeer om vulkanisatie mogelijk te maken.
8.Thermoplastische rubber, evenals SBR een copolymeer van styreen en butadieen, maar van bijzondere configuratie door de chemische aaneenschakeling van ononderbroken blokken van polybutadieen en polystyreen. Iedere keten bestaat uit een middenstuk van polybutadieen, aan weerszijden begrensd door een polystyreenketen. Dit materiaal is verwerkbaar als een thermoplast, maar gedraagt zich, zonder vulkanisatie, als een rubber. Verreweg de belangrijkste synthetische rubber is SBR, die op grote schaal in autobanden wordt toegepast, SBR mist door zijn onregelmatige ketenstructuur het vermogen tot kristalliseren onder invloed van rek, hetgeen aan een vulkanisaat van natuurrubber zijn uitstekende mechanische eigenschappen geeft. Door menging met roet (carbon black) wordt de sterkte van SBR echter zodanig verbeterd, dat het in bepaalde eigenschappen (b.v. slijtageweerstand) natuurrubber zelfs voorbij streeft. Men kan de rubbers indelen in twee groepen nl. de ‘general purpose’ en de ‘special purpose’ of ‘speciality rubber’-typen. De laatste worden toegepast in gebieden waar bijzondere mechanische sterkte en/of specifieke chemische resistentie vereist wordt; b.v. voor slangen voor transport van olie of benzine, of ook voor de bescherming van kabels of voor transportbanden in oxidatief milieu.
GESCHIEDENIS
De eerste synthetische rubber werd in de Eerste Wereldoorlog in Duitsland vervaardigd, de zgn. Methylkautschuk, een inferieur produkt waarvan de produktie al na enkele jaren gestaakt werd. Kort daarna werden betere resultaten bereikt met rubbers gebaseerd op butadieen, gepolymeriseerd met behulp van natrium (Bunarubbers). Omstreeks 1930 werd styreen als comonomeer gebruikt door de IG-Farbenindustrie, waarmee de eerste SBR vervaardigd werd (toen genoemd: Buna-S). De grote technische ontwikkeling kreeg SBR in de Tweede Wereldoorlog in Amerika en in Duitsland. Het werk van Ziegler en Natta in de jaren vijftig leidde tot de ontwikkeling van stereospecifieke polymerisaties, die de verdere uitbreiding van het assortiment der ‘general purpose’ rubbers mogelijk maakten.
In de loop der jaren zijn wel 30-40 verschillende typen synthetische rubber ontwikkeld, waarvan er 15 ä 20 technisch en commercieel betekenis hebben verkregen.
WERELDPRODUKTIE
De totale wereldproduktie van synthetische rubber bedroeg in 1950 0,54 mln. t en in 1976 5,5 mln. t; voor natuurrubber waren deze cijfers 1,86 mln. t resp. 2,7 mln. t. De grootste producenten van synthetische rubber zijn de VS, Japan, Groot-Brittannië en Canada. De Ned. produktie bedroeg in 1975: 2200001, de Belg. 65000 t.
LITT. H.J.Stern, Rubber, natural and synthetic (1967); C.M.Blow, Rubber technology and manufacture (1971).
