A korábbi anyagainkban már áttekintettük, honnan terjedt el világszerte a kaucsuk, valamint azt is, hogy mitől olyan egyedülálló a molekuláris térszerkezete, amelynek páratlan rugalmasságát és népszerűségét köszönheti. A kaucsuk azonban még nem gumi, ahhoz, hogy az előnyös tulajdonságainak felerősítésével gumit gyárthassanak, a kaucsukot vulkanizálni kell. Nem mindegy azonban, hogy milyen kaucsukból készül a gumi.
Nem minden kaucsuk egyforma
Bizonyos esetekben és felhasználási területeken a műkaucsukok tulajdonságai kedvezőbbek a természetes kaucsukénál, ezért mára a gumigyártás alapanyagának mintegy ötven százalékát – a természetesnél általában drágább – műkaucsukok teszik ki.Korábbi anyagunkban már szót ejtettünk a kaucsuk – különösen húzást követő – deformációjáról, valamint a kaucsuk makromolekuláinak visszarendeződéséről az erőhatás megszűnését követően. Ciklikus terhelés esetén az első néhány terhelési ciklus deformációgörbéje (hiszterézise) egymáshoz hasonló lefutású, értékeiben azonban eltérő lesz. Ezt a jelenséget Mullins-jelenségnek vagy Mullins-effektusnak nevezzük.
Különböző kaucsukok legjellemzőbb tulajdonságai
Természetes kaucsuk
A természetes kaucsuk térszerkezetében szabályosan, ugyanabban a helyzetben követik egymást az ismétlődő molekulaszakaszok, ez pedig viszonylag nagy rendezettséget eredményez.
A természetes kaucsuk mindig tartalmaz fehérjetermészetű anyagokat, amelyek poláros molekulacsoportjai között erős kölcsönhatás, az átlagnál nagyobb mértékű kristályosodás tapasztalható. Ennek köszönhetően a természetes kaucsuk is elég jól kristályosodik, különösen húzás hatására. A természetes kaucsukból készült gumi nagyon jó dinamikus tulajdonságokkal rendelkezik, kicsi hiszterézisű.
A fehérjetartalom azonban nem minden területen előny: a természetes kaucsuk alapú gumik vízállósága nem túl magas és nem állnak ellen az olajoknak sem.
A természetes kaucsukból készült gumik kopásállósága jó.
Izoprénkaucsuk
Fő kémiai komponense megegyezik a természetes kaucsukéval, azonban nem annyira szabályos felépítésű, valamint nem tartalmaz fehérjét. Emiatt kevéssé kristályosodik, dinamikus tulajdonságai kissé elmaradnak a természetes kaucsukétól. Kopásállósága alacsony, olajállósága a természetes kaucsukhoz hasonlóan rossz, vízállósága azonban jobb.
Butadiénkaucsuk
A butadiénkaucsuk szerkezetében a szomszédos makromolekulák közötti kölcsönhatás gyenge. Ettől az ilyen alapanyagból készített gumi nagyon rugalmas, kimagasló dinamikus tulajdonságokkal és kopásállósággal rendelkező termék lesz.
Butadién-sztirol kaucsuk
Butadién és sztirol (vagy metil-sztirol) kopolimerje, amely tulajdonságait alapvetően határozza meg a butadién és a sztirol aránya.
A sztirolnak köszönhetően nagy a szakítószilárdsága és jobb a hőállósága is, mint a hagyományos kaucsuké. Mivel elég olcsó, gyakran használják gumiabroncsok futókeverékében.
Butilkaucsuk
A poliizobutilén nagyon tömör szerkezetű, ezért a többi kaucsukfajtához képest nagyon alacsony légáteresztő képességéről, valamint jó vegyszerállóságáról ismert.
Kloroprénkaucsuk
Fő alkotórésze a polikloroprén. Egyik elterjedt kereskedelmi változata a búvárruhák alapanyagául szolgáló Neoprene.
Etilén-propilén kaucsuk
Az etilén-propilén kaucsukok a többségnél sokkal magasabb hőmérsékletet is kibírnak, ezért hőálló gumik készítésének alapanyagául szolgálnak.
Cikksorozatunk következő, záró részében arról lesz szó, hogy a fenti kaucsukfajtákból vulkanizálás során hogyan készíthető gumi.
A Mullins-jelenséget bemutató kép Fehér Eszter tanulmányából származik.
