Alles über Butylkautschuk – Eigenschaften, Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten

Ratgeber

Butylkautschuk ist ein synthetisches Elastomer, das durch Kombination von Isobutylen und Isopren hergestellt wird. Er war der erste synthetisch hergestellte Kautschuk. Er hat gute Stoßdämpfungseigenschaften und eine geringe Feuchtigkeits- und Gasdurchlässigkeit und wird in vielen kommerziellen Anwendungen eingesetzt. Dieser Artikel beschreibt kurz das Material, seine Herstellung und einige gängige Anwendungen. Andere Elastomere sind EPDM, Nitril, Silikon, Neopren usw., über die Sie sich in unserem Artikel über Kautschukarten informieren können.

Grundlagen

Butylkautschuk oder Polyisobutylen ist ein Vinylelastomer, das in seiner Struktur Polyethylen und Polypropylen sehr ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass jedes zweite Kohlenstoffatom durch zwei Methylgruppen statt einer substituiert ist. Es wird durch ein Verfahren namens kationische Vinylpolymerisation aus dem Monomer Isobutylen hergestellt. Normalerweise werden dem Isobutylen 1-2 % Isopren zugesetzt. Da die Reaktion sehr schnell abläuft, wird es normalerweise bei sehr niedrigen Temperaturen synthetisiert. Durch die Zugabe von Isopren entstehen Doppelbindungen, die es ermöglichen, das Material durch Vulkanisation zu vernetzen, genau wie bei Naturkautschuk. Dies war ein wichtiger Schritt, um das ursprüngliche Material während des Zweiten Weltkriegs als Ersatz für Naturkautschuk bei der Herstellung von Reifen und Panzerlaufflächen zu verwenden. Polyisobutylen wurde erstmals 1931 synthetisiert und 1937 zu Butylkautschuk weiterentwickelt. Die Aushärtungsraten verbesserten sich in den 1960er Jahren mit der Entwicklung von halogenierten, chlorierten und bromierten Formen. Diese Formen werden häufig mit CIIR (für chlorierten Isobutylen-Isopren-Kautschuk) und BIIR (für bromierten Isobutylen-Isopren-Kautschuk) abgekürzt.

Vulkanisieren ist, vereinfacht gesagt, ein Prozess, bei dem alle Kautschukmoleküle zu einem einzigen großen Molekül zusammengefügt werden, das bei Wärme nicht schmilzt und bei Kälte nicht versprödet. Das Vulkanisieren wurde 1839 von Charles Goodyear erfunden. Es handelt sich um ein wärmehärtendes Verfahren, d.h. die Vulkanisierung findet statt, nachdem das Produkt geformt wurde.

Vorteile

Butylkautschuk ist das einzige bekannte Elastomer, das undurchlässig für Gase ist. Das Material ist flexibel und hat gute Dämpfungseigenschaften bei Raumtemperatur. Das Material ist biokompatibel, widersteht vielen sauren und alkalischen Chemikalien, Ozon, Hitze und Witterungseinflüssen und hat gute Alterungseigenschaften. Es widersteht dem Angriff von Phosphatester-Hydraulikflüssigkeiten und Ketonen, verträgt sich jedoch nicht gut mit Flüssigkeiten auf Mineral- oder Erdölbasis, Kohlenwasserstoffen oder Flammen. Er hat gute elektrische Isolationseigenschaften. Butylkautschuk ist zwischen -50 und 250°F verwendbar, seine Dämpfungseigenschaften nehmen jedoch bei höheren Temperaturen ab. Bei niedrigeren Temperaturen bleibt er flexibel. Der Härtegrad liegt zwischen 40 und 80 Shore A. Eine Zusammenfassung der mechanischen Stärken und Schwächen von Butylkautschuk sind:

• Druckverformungsrest: mittelmäßig
• Rückpralleigenschaften: schlecht
• Biegebruchfestigkeit: gut bis ausgezeichnet
• Abriebfestigkeit: gut bis ausgezeichnet
• Reißfestigkeit: gut
• Schlagfestigkeit: gut
• Flammfestigkeit: schlecht
• Wetterfestigkeit: ausgezeichnet
• Sonnenlichtbeständigkeit: ausgezeichnet
• Ozonbeständigkeit: ausgezeichnet
• Oxidationsbeständigkeit: ausgezeichnet
• Wasserbeständigkeit: sehr gut
• Dampfbeständigkeit: ausgezeichnet
• Gasdurchlässigkeit: gut

Anwendungen

Aufgrund seiner geringen Gas- und Dampfdurchlässigkeit ist Butylkautschuk ein wichtiges Material für die Herstellung von schlauchlosen Reifen, Schläuchen, Sportblasen, Handschuhkästen usw. Als Abdichtungsmaterial wird es als Auskleidung von Tanks und Teichen verwendet. Es wird als Ausbesserungsmaterial für Membrandächer und als Dichtungsmittel für Isolierfenster verwendet. In Kombination mit anderen Chemikalien werden aus Polyisobutylen Öl- und Kraftstoffadditive sowie Entnebelungsmittel für Bearbeitungsschmierstoffe hergestellt.

Als Schwingungsdämpfer wird Butylkautschuk für Stoßdämpfer, Aufhängungsbuchsen und Karosseriehalterungen für Pkw und Lkw verwendet. Lautsprechermembranen werden heute häufig aus Butylkautschuk hergestellt, während sie früher üblicherweise aus Schaumstoff gefertigt wurden. Auch Stopfen für Laborgeräte und medizinische Geräte werden aus dem Material hergestellt. Aufgrund seiner geringen Durchlässigkeit wird er zur Herstellung von Gasmasken verwendet. Butylkautschuk ist zwar nicht so weich und nachgiebig wie Silikonkautschuk, aber flexibel genug, um eine gute Gesichtsabdichtung zu erreichen.

Butylkautschuk ist in Form von Platten, Folien und Bändern sowie als Klebstoff/Dichtungsmittel in Tuben erhältlich. Das Material kann geformt (durch Transfer-, Spritzguss- und Druckgussverfahren) und extrudiert werden. Es wird zur Herstellung von Dichtungen, Schläuchen, O-Ringen usw. verwendet.

Im Vergleich zu Naturkautschuk ist Butylkautschuk aufgrund der komplexeren Verarbeitungsanforderungen teurer. Es gibt eine anekdotische Diskussion über Motorradschläuche aus Naturkautschuk im Vergleich zu Butylkautschuk, da Naturkautschuk eine bessere Durchstich- und Reißfestigkeit haben soll, aber Butylkautschukschläuche können länger zwischen den einzelnen Reifenfüllungen halten. Naturkautschuk oder Polyisopren gilt ebenfalls als nachhaltige Ressource und wird aus dem Saft des in Südamerika beheimateten Baumes Hevea brasiliensis gewonnen. Polyisopren kann auch nach dem Ziegler-Natta-Polymerisationsverfahren synthetisiert werden.

Butylkautschuk wird in seiner lebensmitteltauglichen Form zur Herstellung von Kaugummi verwendet. Er hat das Gummi des Chicle-Baums fast vollständig ersetzt, mit Ausnahme einiger spezieller, natürlicher Produkte. Es gibt einige Bemühungen, gebrauchten Kaugummi zu sammeln und zu neuen Produkten zu recyceln. Die unsachgemäße Entsorgung von Kaugummi ist ein chronischer städtischer Schandfleck.

Zusammenfassung

Dieser Artikel enthält eine kurze Erörterung von Butylkautschuk, einschließlich seiner Eigenschaften, Vorteile und Anwendungen. Für weitere Informationen über verwandte Produkte konsultieren Sie unsere anderen Leitfäden oder besuchen Sie die Thomas Supplier Discovery Platform, um potenzielle Bezugsquellen ausfindig zu machen oder Details über bestimmte Produkte einzusehen.

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