Avainero – luonnollinen vs synteettinen kumi
Kumia voidaan valmistaa kahdella tavalla; joko luonnollisesti tai keinotekoisesti. Sekä luonnonkumia että synteettistä kumia voidaan vulkanoida, enimmäkseen rikillä; mutta joissain erikoistilanteissa käytetään myös muita aineita vaadituista ominaisuuksista riippuen. Tärkein ero luonnonkumin ja synteettisen kumin välillä on niiden alkuperä. Molemmat ovat polymeerejä, mutta luonnonkumi valmistetaan puusta saadusta lateksista, kun taas synteettinen kumi on keinotekoinen polymeeri, joka on valmistettu käyttämällä öljyn sivutuotteita. Niillä on erilaisia fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, ja niiden teolliset sovellukset vaihtelevat näiden ominaisuuksien mukaan. Autonrenkaiden valmistukseen käytetään suuria määriä kumia.
Mikä on luonnonkumi?
Luonnollinen kumipuu, Hevea brasilensis on kotoperäinen puu Brasiliassa; se kasvaa myös Kaakkois-Aasiassa, Afrikassa ja Etelä-Amerikassa. Luonnonkumi on polymeeri, joka on valmistettu tästä kumipuusta kerätystä mahlaa. Kerättyään mehua se altistetaan ilmalle miedossa lämmössä.
Luonnonkumin monomeeri on 2-metyyli-1,3-butadieeni (isopreeni), CH2=C(CH3)-CH=CH2. Polymerointireaktio on:
nCH2=C(CH3)-CH=CH2 -[CH2-C(CH3)=CH-CH2]n –
Luonnonkumista tuli taloudellisesti arvokasta, kun Charles Goodyear kehitti vulkanoidun kumin (kuumennus rikin läsnä ollessa). Se antaa erittäin hyvän kumisen, kestävän ja yhtenäisen koostumuksen.
Mikä on synteettinen kumi?
Synteettinen kumi on keinotekoisesti valmistettu polymeeri, joka syntetisoidaan öljyn sivutuotteista. Synteettisellä kumilla on myös monia luonnonkumin k altaisia teollisia sovelluksia; renkaiden, letkujen, hihnojen, lattiapäällysteiden, ovien ja ikkunoiden autoteollisuuden alalla.
Luonnonkumiin verrattuna synteettisen kumin merkittävä etu on hyvä öljyn- ja lämmönkestävyys sekä kyky tuottaa erittäin tasalaatuista tuotetta. Butadieenista valmistettua synteettistä polymeeriä pidetään tärkeimpänä synteettisenä kumipolymeerinä.
Mitä eroa on luonnonkumin ja synteettisen kumin välillä?
Sävellys ja tuotanto:
Luonnollinen kumi: Luonnonkumi on luonnollinen polymeeriyhdiste, joka on valmistettu Hevea brasiliensisin lateksista. Se sisältää pääasiassa poly-cis-isopreenia ja joitakin epäpuhtauksia, kuten proteiineja ja likaa.
Synteettinen kumi: Synteettinen kumi on ihmisen valmistama polymeerimateriaali, joka tuotetaan polymeroimalla erilaisia öljypohjaisia esiasteita, jotka tunnetaan monomeereinä. Yleisimmin saatavilla oleva synteettinen kumimateriaali on styreenibutadieeni, joka syntetisoidaan styreenin ja 1,3-butadieenin kopolymeroinnista. Jotkut muut synteettiset kumipolymeerit valmistetaan polymeroimalla monomeereja, kuten isopreeni (2-metyyli-1,3-butadieeni), kloropreeni (2-kloori-1,3-butadieeni) ja isobutyleeni (metyylipropeeni) lisäämällä pieni määrä isopreenin määrä silloitusta varten. Näitä polymeerejä sekoitetaan joidenkin muiden monomeerien kanssa eri suhteissa niiden fysikaalisten, kemiallisten ja mekaanisten ominaisuuksien muuttamiseksi.
Ominaisuudet:
Luonnollinen kumi: Luonnonkumi on korkeamolekyylipainoinen polymeerimateriaali ja elastomeeri, jolla on viskoelastisia ominaisuuksia. Se on liukenematon moniin liuottimiin, kuten veteen, alkoholiin, asetoniin, laimeisiin happoihin ja emäksiin. Mutta se liukenee eetteriin, hiilidisulfidiin, hiilitetrakloridiin, bensiiniin ja tärpättiin. Raaka luonnonkumi on alhainen vetolujuus ja kulutusta kestävä.
Synteettinen kumi: Synteettisiä kumityyppejä on v altava valikoima, ja niiden ominaisuudet vaihtelevat tyypistä toiseen. Jotkut tärkeimmistä synteettisistä kumeista ominaisuuksineen on lueteltu alla.
| Luokka | Ominaisuudet |
| Styreenibutadieenikumi (SBR) | hankauskestävyys, pienempi joustavuus, parempi lämmön- ja ikääntymisenkestävyys, erinomaiset sähköeristysominaisuudet |
| Polybutadieenikumi (BR) | sekoitettu SBR:n tai NR:n kanssa Kulutuskestävä, hyvä elastisuus, joustava alhaisissa lämpötiloissa |
| Isopreenikumi (IR) | tasaisempi puhdistusaine, läpinäkyvä |
| Akryylinitriilibutadieenikumi (NBR) | Öljyn- ja polttoaineenkestävä, hyvät lämmönvääristymäominaisuudet, kulutusta kestävä |
| Kloropreenikumi (CR) | Palonkestävä, kestää rasvaa, öljyä, sään ja vanhenemisen, kulutusta kestävä |
| Butyylikumi (IIR) | Matala kaasunläpäisevyys, kestää ikääntymistä, otsonia ja kemikaaleja, hyvät mekaaniset ominaisuudet, kulutusta kestävä, hyvät sähköeristysominaisuudet |
