All About Butyl Rubber – Properties, Applications, and Uses

Guides

Kauczuk butylowy jest syntetycznym elastomerem wytwarzanym przez połączenie izobutylenu i izoprenu. Był to pierwszy kauczuk, który został zsyntetyzowany. Ma dobre właściwości absorpcji wstrząsów i niską przepuszczalność wilgoci i gazów i jest używany w wielu zastosowaniach komercyjnych. W tym artykule krótko opisano ten materiał, sposób jego wytwarzania i niektóre popularne zastosowania. Inne elastomery obejmują EPDM, nitryl, silikon, neopren itp., o których informacje można znaleźć w naszym artykule Rodzaje gumy.

Podstawy

Kauczuk butylowy, lub poliizobutylen, jest elastomerem winylowym bardzo podobnym w swojej strukturze do polietylenu i polipropylenu, z wyjątkiem tego, że każdy inny atom węgla jest zastąpiony dwiema grupami metylowymi zamiast jedną. Jest on wytwarzany w procesie zwanym kationową polimeryzacją winylu z monomeru izobutylenu. Zazwyczaj do izobutylenu dodaje się 1-2% izoprenu. Reakcja przebiega bardzo szybko, więc zwykle syntetyzuje się go w bardzo niskich temperaturach. Dodatek izoprenu tworzy podwójne wiązania, które pozwalają na usieciowanie materiału w procesie wulkanizacji, podobnie jak w przypadku kauczuku naturalnego. Był to ważny krok, dzięki któremu oryginalny materiał stał się przydatny podczas II wojny światowej jako zamiennik kauczuku naturalnego w produkcji opon i bieżników czołgów. Poliizobutylen został po raz pierwszy zsyntetyzowany w 1931 r., a w 1937 r. przekształcony w kauczuk butylowy. Szybkość utwardzania poprawiła się w latach 60. wraz z rozwojem form chlorowcowanych, chlorowanych i bromowanych. Formy te są często oznaczane skrótem CIIR (dla chlorowanego izobutylenowego kauczuku izoprenowego) i BIIR (dla bromowanego izobutylenowego kauczuku izoprenowego).

W uproszczeniu wulkanizacja jest procesem, który wiąże wszystkie cząsteczki kauczuku razem, tworząc jedną dużą cząsteczkę, która nie topi się, gdy robi się ciepła i nie kruszy się, gdy robi się zimna. Wulkanizacja została wynaleziona przez Charlesa Goodyeara w 1839 roku. Jest to proces termoutwardzalny, więc wulkanizacja odbywa się po uformowaniu produktu.

Wady

Guma butylowa jest jedynym znanym elastomerem, który jest nieprzepuszczalny dla gazów. Materiał jest elastyczny, z dobrą charakterystyką tłumienia w temperaturze pokojowej. Materiał jest biokompatybilny, odporny na wiele kwaśnych i alkalicznych substancji chemicznych, ozon, ciepło i czynniki atmosferyczne oraz posiada dobre właściwości starzenia się. Jest odporny na działanie płynów hydraulicznych na bazie estrów fosforanowych i ketonów, ale nie radzi sobie dobrze w obecności płynów mineralnych lub ropopochodnych, węglowodorów lub płomienia. Posiada dobre właściwości elektroizolacyjne. Kauczuk butylowy można stosować w temperaturze od -50 do 250°F, ale jego właściwości tłumiące zmniejszają się w wyższych temperaturach. W niższych temperaturach pozostaje elastyczny. Durometry mieszczą się w zakresie od 40 do 80 stopni Shore’a A. Podsumowanie mechanicznych mocnych i słabych stron kauczuku butylowego obejmuje:

• Odporność na ściskanie: dobra
• Odporność na odbicie: słaba
• Odporność na pękanie: dobra do doskonałej
• Odporność na ścieranie: dobra do doskonałej
• Odporność na rozdarcia: dobra
• Odporność na uderzenia: dobra
• Odporność na płomień: słaba
• Odporność na warunki atmosferyczne: doskonała
• Odporność na światło słoneczne: doskonała
• Odporność na ozon: doskonała
• Odporność na utlenianie: doskonała
• Wodoodporność: bardzo dobra
• Odporność na parę wodną: doskonała
• Przepuszczalność gazów: dobra

Zastosowania

Dzięki niskiej przepuszczalności gazów i par, kauczuk butylowy jest ważnym materiałem w produkcji opon bezdętkowych, dętek, pęcherzy do piłek sportowych, rękawic typu glove-box itp. Jako materiał hydroizolacyjny stosowany jest jako wykładzina w zbiornikach i stawach. Jest stosowany jako materiał do łatania dachów membranowych oraz jako uszczelniacz do okien izolowanych. W połączeniu z innymi chemikaliami, poliizobutylen tworzy dodatki do olejów i paliw oraz środki odmgławiające do smarów obróbkowych.

Jako tłumik drgań, kauczuk butylowy jest stosowany w uchwytach amortyzatorów, tulejach zawieszenia oraz uchwytach nadwozia samochodów osobowych i ciężarowych. Krawędzie stożka głośnika są często wykonane z gumy butylowej dzisiaj, gdzie kiedyś były one powszechnie wykonane z pianki. Z tego materiału produkowane są zatyczki do sprzętu laboratoryjnego i medycznego. Ze względu na niską przepuszczalność stosuje się go do produkcji masek przeciwgazowych. Chociaż nie tak miękki i zgodny jak kauczuk silikonowy, kauczuk butylowy jest na tyle elastyczny, że może osiągnąć dobre uszczelnienie twarzy.

Kauczuk butylowy jest dostępny w postaci płyt, arkuszy i taśm oraz jako klej/uszczelniacz w tubach. Materiał może być formowany (w procesach transferu, wtrysku i formowania tłocznego) i wytłaczany. Jest on stosowany do produkcji uszczelek, węży, O-ringów itp.

W porównaniu z kauczukiem naturalnym, kauczuk butylowy jest droższy ze względu na bardziej złożone wymagania dotyczące przetwarzania. Niektóre niepotwierdzone dyskusje istnieją w odniesieniu do dętek opon motocyklowych z kauczuku naturalnego i butylowego, ponieważ mówi się, że kauczuk naturalny ma lepszą odporność na przebicie i wytrzymałość na rozdarcie, ale dętki z kauczuku butylowego mogą dłużej wytrzymać między kolejnymi napełnieniami. Kauczuk naturalny, czyli poliizopren, jest również uważany za surowiec odnawialny, wytwarzany z soku drzewa Hevea brasiliensis, pochodzącego z Ameryki Południowej. Poliizopren może być również syntetyzowany przy użyciu procesu polimeryzacji Zieglera-Natty.

Guma butylowa, w postaci nadającej się do kontaktu z żywnością, jest używana do produkcji gumy do żucia. Całkowicie zastąpił on gumę z drzewa Chicle, z wyjątkiem kilku specjalistycznych, naturalnych produktów. Podjęto pewne wysiłki w celu zbierania zużytej gumy do żucia i przetwarzania jej na nowe produkty. Niewłaściwa utylizacja gumy do żucia jest chroniczną plagą miejską.

Podsumowanie

W artykule przedstawiono krótkie omówienie gumy butylowej, w tym jej właściwości, zalety i zastosowania. Aby uzyskać więcej informacji na temat powiązanych produktów, zapoznaj się z naszymi innymi przewodnikami lub odwiedź platformę Thomas Supplier Discovery Platform w celu zlokalizowania potencjalnych źródeł dostaw lub przejrzenia szczegółów dotyczących konkretnych produktów.

Inne artykuły o gumie

• Typy gumy
• Neopren Vs Rubber- What’s the Difference?
• Wszystko o gumie naturalnej – Właściwości, Zastosowania i Użycia
• Wszystko o gumie epDM – Właściwości, Zastosowania i Użycia
• EPDM vs. Silikon – Jaka jest różnica?
• Przedmioty z gumy
• Przedmioty z gumy
• Wszystko o gumie nitrylowej – Właściwości, zastosowania i użytkowanie
• Najlepsi producenci i dostawcy gumy w USA

.