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Allzweckkautschuke sind Kautschuktypen, die sich für die meisten Anwendungsszenarien in Technik und Industrie eignen. Ihnen fehlen zwar die individuellen Stärken von Spezial- und Hochleistungskautschuken. Allerdings bieten sie die typischen Materialeigenschaften von Elastomeren zu einem günstigen Preis.
Global betrachtet machen Allzweckkautschuke den größten Mengenanteil in der Gummiproduktion aus (ca. 82 Prozent). Wann immer ein preiswertes, hoch belastbares Elastomerprodukt hergestellt werden soll, sind sie die erste Wahl.
Zu den verbreitetsten Kautschuken dieser Kategorie gehören:
Naturkautschuk bildet die Grundlage für ca. 40 Prozent der weltweit produzierten Gummiwaren. Er wird aus dem Saft des Kautschukbaums „Hevea Brasiliensis“ gewonnen, dessen Hauptanbaugebiete in Südostasien liegen. Im Gegensatz zu Synthesekautschuken ist Naturkautschuk ein regenerativer Rohstoff. Dieser Nachhaltigkeitsaspekt sowie der geringe Preis machen NR zu einem wichtigen Eckpfeiler der Gummiproduktion.
Ursprünglich war Naturkautschuk der einzige Rohstoff für die Gummiproduktion. Daher wurde er lange einfach nur als Kautschuk bezeichnet. Mit der Entwicklung von Synthesekautschuken hat sich das jedoch geändert. Der Begriff umfasst mittlerweile alle elastischen Polymere, aus denen Gummi gefertigt wird.
Die mechanischen Eigenschaften von Naturkautschuk sind hervorragend. Er besitzt eine sehr gute Elastizität, einen hohen Weiterreißwiderstand, ausgezeichnete Dehnbarkeit und Zugfestigkeit sowie einen geringen Druckverformungsrest.
NR ist beständig gegen Wasser sowie verdünnte Säuren und Laugen, sollte jedoch nicht mit Lösungsmitteln, Ölen, Fetten, Schmierstoffen, Benzin oder Wasserdampf in Berührung kommen. Das Alterungsverhalten von NR gegenüber Ozon, (UV-)Licht und Witterungseinflüsse ist als mäßig bis schlecht einzustufen.
Aufgrund seines geringen Wärmeaufbaus bei dynamischer Belastung und seiner hohen Reißfestigkeit ist das Hauptanwendungsgebiet für Naturkautschuk der Reifenbau. Auch im Automobil- und Maschinenbau kommt er zum Einsatz, beispielsweise für (Schwingungs-)Dämpfer oder als Lager- und Kupplungselement für bewegliche Teile. Hochreine NR-Varianten werden häufig im Lebensmittel– und Medizinbereich verarbeitet.
Kautschukernte an einem Kautschukbaum
Styrol-Butadien-Kautschuk wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelt. Ziel war es, eine preiswerte Alternative zum (damals) teuren Naturkautschuk zu entwickeln und die Abhängigkeit von Rohstoffimporten aus Südostasien zu reduzieren. Seine Ausgangsrohstoffe Styrol und Butadien lassen sich günstig aus Erdöl und Erdgas gewinnen, was eine günstige Produktion ermöglicht. Mengenmäßig ist Styrol-Butadien-Kautschuk der am häufigsten produzierte Synthesekautschuk.
SBR zeigt mäßige bis gute Beständigkeiten gegen verdünnte Säuren und Laugen, polare Lösungsmittel sowie Wasserdampf. Unbeständig ist er jedoch gegenüber unpolaren und aromatischen Lösungsmitteln, Ölen, Fetten, Schmierstoffen und Benzin. Sein Alterungsverhalten gegenüber Ozon, (UV-)Licht und Witterungseinflüssen ist schlecht bis mäßig.
Die mechanischen Eigenschaften von SBR sind mit denen von NR vergleichbar. Weiterreißwiderstand, Rückprallelastizität, Abriebbeständigkeit und Druckverformung sind auf einem hohen Niveau. Gleiches gilt für das Nassrutschverhalten. Die Reißfestigkeit ist hervorragend, falls das Material verstärkt wird.
Styrol-Butadien-Kautschuk findet aufgrund seines guten Nassrutschverhaltens sowie des geringen Abriebs vor allem im Reifenbau Verwendung. Weitere Anwendungsgebiete sind Motoraufhängungen, Federelemente, Lager, Förderbänder und strapazierfähige Bodenbeläge.
Reifen aus SBR für die Agrartechnik
Butadien-Kautschuk entstand ebenso wie Styrol-Butadien-Kautschuk Anfang des 20. Jahrhunderts aus dem Vorhaben, Naturkautschuk durch eine günstige, leicht verfügbare Alternative zu ersetzen. Im Gegensatz zu SBR wird BR jedoch fast nie in Reinform eingesetzt. In der Regel dient er als Verschnittkomponente, um die mechanischen Eigenschaften anderer Kautschuksorten zu verbessern.
BR weist mäßige bis gute Beständigkeiten gegenüber polaren Lösungsmitteln sowie verdünnten Säuren und Laugen auf. Zudem zeichnet er sich durch eine hohe Rückprallelastizität, einen sehr guten Abriebwiderstand und eine geringe Erwärmung bei dynamischen Belastungen aus.
Unbeständig ist Butadien-Kautschuk jedoch gegenüber unpolaren und aromatischen Lösungsmitteln, Ölen, Fetten, Schmierstoffen und Benzin. Auch sein Alterungsvergalten gegenüber (UV-)Licht, Ozon und Witterungseinflüssen ist schlecht bis mäßig. Gleiches gilt für die Zugfestigkeit, die Reißdehnung und den Weiterreißwiderstand.
Reine BR-Mischungen lassen sich nur schwer verarbeiten. Sie müssen mit hohen Anteilen an Füllstoffen und/oder Weichmachern versetzt werden. In der Praxis spielen sie daher nur eine untergeordnete Rolle.
Der Großteil der BR-Produktion geht stattdessen als Verschnittkomponente in die Reifenindustrie. Der Zusatz zu Naturkautschuk oder Styrol-Butadien-Kautschuk verbessert deren Abrieb- und Rollwiderstand sowie die Elastizität. Weitere Anwendungsgebiete BR-verstärkter Elastomere umfassen Förderbänder, Schuhsohlen, Walzenbezüge und Lagerelemente.
| NR | SBR | BR | |
|---|---|---|---|
| Verdünnte Säuren | Mäßig | Mäßig | Mäßig |
| Verdünnte Laugen | Mäßig | Mäßig | Mäßig |
| Heißes Wasser | Mäßig | Gut | Mäßig |
| Polare Lösungsmittel | Schlecht | Mäßig | Mäßig |
| Unpolare Lösungsmittel | Schlecht | Schlecht | Schlecht |
| Aromatische Lösungsmittel | Schlecht | Schlecht | Schlecht |
| Mineralöle und ‑fette | Schlecht | Schlecht | Schlecht |
| Benzin | Schlecht | Schlecht | Schlecht |
| Ozon | Schlecht | Schlecht | Schlecht |
| (UV-)Licht | Schlecht | Schlecht | Schlecht |
| Witterungseffekte | Schlecht | Schlecht | Schlecht |
Beständigkeiten der Allzweckkautschuke
Whitepaper: Den Start of Production sichern
Thomas Wutke leitet seit 2020 den Jäger Standort in Frankfurt am Main und war zuvor bereits für einen anderen Standort verantwortlich. Er verfügt über mehr als 35 Jahre Erfahrung im Vertrieb (KAM/B2B) von Gummi und Kunststoff sowie im Projektmanagement und der Anwendungsentwicklung.
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