Sentetik Kauçuk Türleri Nelerdir?

Poli İsopren Kauçuk (IR)

Yapılan çalışmalar sonucunda, doğal kauçuğun yerine bulunan sentetik bir kauçuktur. 1954 yılında Goodrich, daha sonra Firestone, İsopren’in, doğal kauçuk özellikleri taşıdığını görmüş ve üretim yapmaya başlamıştır.

Günümüzde poliisopren, genellikle lityum veya zeigler-nata katalizörleri kullanılarak üretilmektedir. Poliisoprenin cis ve trans hâlleri vardır. Cis 1-4 poliisopren, yumuşak elastik bir kauçuktur. Trans 2-4 poliisopren ise sert kristalli bir polimerdir ve golf toplarının yapımında kullanılır.

Poli İsopren Kauçuğun Özellikleri

Sentetik poliisoprendeki cis-1,4 yapısı, doğal kauçuktan % 1,5 kadar düşüktür. Bu küçük fark nedeniyle sentetik poliisopren, doğal kauçuktan daha yavaş vulkanize olur ve sıcakta mekanik dayanımı zayıflar. Kopma dayanımı ve elastikiyeti iyidir, suda daha az şişer ve işlenmesi kolaydır. Ancak doğal kauçuğa göre yapışma özellikleri iyi değildir. Ayrıca sentetik poliisopren kauçuğun rengi, doğal kauçuktan daha iyidir. Kalitesi daha az değişken ve kokusuzdur. Daha kolay parçalanabilme, kalıplama, ekstrüzyon ve kalenderleme özellikleri verir.

Poli İsopren Kauçuk’un Kullanım Alanları

Üretilen poliisoprenin yarıdan fazlası, otomobil lastiği imalatında; ayrıca konveyör bant, conta, ayakkabı tabanı ve yer döşeme malzemesi olarak kauçuk ip, biberon emziği yapımında ve sağlık sektöründe kullanılmaktadır.

Stiren Bütadien Kauçuklar (SBR)

SBR stiren ve bütadienin kopolimeridir ve üretimi en fazla yapılan sentetik kauçuktur (Kopolimer, polimerin iki veya daha fazla sayıda monomerden oluşmasıdır. Monomer ise polimerin en küçük birimidir.).

Polimer zinciri genellikle % 25 stiren, % 75 bütadien bulundurur. Yapı olarak düzensizdir, bu durumda kristallenmeyi engeller. Çözelti ve emülsiyon polimerizasyonu ile üretilmektedir.

Stiren Bütadien Kauçuk (SBR) ile Karşılaştırılması

Çoğu zaman doğal kauçuğun yerine kullanılmaktadır. Doğal kauçuk ile SBR kauçuğun kıyaslanması:

• SBR kauçuk ile karışım, doğal kauçuğa göre daha kısa zamanda ve kolayca hazırlanır.
• Aşınma, yaşlanma ve ısıya karşı dayanımı doğal kauçuktan daha iyidir.
• Elastik davranışları doğal kauçuktan daha kötüdür.
• Polar olmayan çözücülere, seyreltik asit ve bazlara dayanıklıdır.
• Yakıt ve yağlara dayanıklı değildir.
• İçerisinde % 25 oranında SBR bulunduran SBR araç lastiklerinin yola temas eden kısımlarında kullanılır.

Stiren Bütadien Kauçuklar (SBR) Özellikleri:

• İyi, mekanik özellikleri sağlayabilmesi için kuvvetlendirici dolgu maddeleri gerektirir.
• Aşınma direnci doğal kauçuğa göre daha iyidir.
• Doğal kauçuğa benzer fakat yaşlanma ve sıcaklık dirençleri daha iyidir.
• Doğal kauçuğa kıyasla daha düşük esnekliğe sahiptir.
• Ozon ve atmosferik dayanımı iyidir.

Stiren Bütadien Kauçuklar (SBR) Kullanım Alanları

Taşıyıcı bant, paspas, ayakkabı tabanı ve topuğu, spor eşyaları, sakız, sünger yapıştırıcı, hortum, yer döşemesi yapımı, kablo kılıflama, ambalajlama SBR kauçuğun kullanım alanlarındandır.

Polibütadien Kauçuklar (BR)

Stiren bütadien kauçuktan sonra kullanımı en fazla olan sentetik kauçuk polibütadien (BR) kauçuktur. Bütadienin polimerizasyonu sonucu elde edilir. Tekrarlanan birim bütadiendir. Bütadienin polimerizasyonu sonucu, çift bağlar uzayda bir yapı oluşturmaktadır.

Her yapı kendine has özellik taşır. Üründe istenen özelliklere göre kullanılan yapı miktarı tercih edilir.
Polibütadien çok miktarda trans birimler içerirse sert ve kristal yapı kazanır, 80 oC civarında erir.

Polibütadien Kauçuk Özellikleri

Kopma mukavemet değerleri oldukça düşük olduğu için doğal kauçuk ve stiren
bütadien kauçukla birlikte kullanılır. Doğal kauçuk ve stiren bütadien kauçukla birlikte
kullanılmasının bir başka nedeni işlenme zorluğudur. Bu şekilde karışımın karbon siyahı ve
yağ miktarı artırılabilir, ekstrüzyon ve kalıpta akma özellikleri iyileştirilebilir, parça
boyutları daha iyi korunabilir. Aşınma ve çatlamaya karşı çok dirençli olduğundan araba dış
lastik imalatında kullanılmaktadır.

Düşük sıcaklıklarda çok iyi elastik özellik verir.

Polibütadien Kauçuk Kullanım Alanları

Bütadien kauçuğun % 90’ı tekerlek lastiği üretiminde, konveyör bant ve hortum
imalatında, ayakkabı tabanı, golf topları ve yer döşemesinin yapımında kullanılmaktadır.

Polibütadien ile yapılmış ayakkabı tabanı ve golf topu

Akrilonitril Bütadien Kauçuklar (NBR)

Akrilonitril ile bütadienin kopolimerizasyonu sonucu bu sentetik kauçuk elde edilir.
İlk defa 1930’lu yıllarda akrilonitril kopolimerizasyonu gerçekleşmiştir. Üretimi 1934
yılında Almanya’da başlamıştır.

Kauçuk içerisindeki nitril oranı ayarlanarak çok farklı amaçlarda kullanılabilecek
elastomerler hazırlanabilir. Örneğin nitril sayısı arttıkça NBR’nin yağ ve çözücülere karşı
direnci, diğer polimerlerle karışma özelliği, gaz geçirgenliği artar, kopma dayanımı yükselir.

Akrilonitril Bütadien Kauçuk Özellikleri

Nitril kauçuğun özelliği içinde bulunan akrilonitril miktarına göre değişmektedir.

Nitril kauçuğun içerisindeki akrilonitril miktarı arttıkça;

Akrilonitril % 18 Akrilonitril % 50

• Yağa ve yakıtlara dayanıklılığı artar.
• Yoğunluk artar.
• Sertlik artar.
• Pişme hızı artar.
• İşlenebilirlik artar.
• Mekanik özellikler artar.

Nitril kauçuğun içerisindeki akrilonitril miktarı azaldıkça;

Akrilonitril % 18 Akrilonitril % 50

• Düşük sıcaklıklarda dayanımı azalır.
• Elastik özelliği azalır.

Akrilonitril Bütadien Kauçuk Kullanım Alanları

Yağa ve yakıtlara dayanıklıdır. Bu nedenle conta, benzin yağ ve hidrolik
hortumlarının yapımında, konveyör kayışı, işçi elbiseleri ve botları, lastik klişe ve
mühürlerin yapımında, oyuncak yapımında kullanılmaktadır.

Nitril kauçukla üretilen mühür, kaşe, oyuncak lego ve hortum gibi ürünler mevcuttur.

Kloropren Kauçuklar (CR)

Kloropren 2-kloro 1,3 bütadienin polimerizasyonu sonucu elde edilen ilk sentetik
kauçuktur. Neopren ticari adı ile bilinir. Toplam kloroprenin % 50’si araç lastiklerinin
yapımında, % 50’si ise çözücü veya su bazlı yapıştırıcı üretiminde kullanılmaktadır.

Ayrıca beklenen özelliklerin en iyi kombinasyonunu veren kauçuktur. Klor atomu yağ
dayanımı seviyesini yükseltir ve böylece onu doğal kauçuk ile nitril kauçuğun arasına
yerleştirir.

Kloropren Kauçuk Özellikleri

Aşınmaya karşı direnci ve mekanik özellikleri çok iyidir. Düşük sertliklerde doğal kauçuktan düşük elastikiyettedir. Sıcağa, hava ve ozona karşı dayanıklıdır. Tekstil ve metale iyi yapışır. Su ve kimyasallara karşı uzun süre dayanıklıdır.

Kloropren Kauçu Kullanım Alanları

• Fren hortumları imalatında,
• Motor takozları, conta, silecek lastikleri yapımında,
• Elektrik kablolarının imalatında,
• Kimyasal madde içeren tankların kaplamalarında,
• Deniz malzemelerin üretiminde kullanılır.

Bütil Kauçuklar (IIR)

İsobütilen kauçuk yapımına uygun bir başka monomerdir. İzobütilenin
polimerizasyonu sonucu elde edilir. İzobütilenin içine % 0,5 – % 3,0 arasında isopren katılır
ve kopolimerizasyonu sonucu doymamış bir yapı elde edilerek bu yapı vulkanize edilip bütil
kauçuk oluşturulur. IIR kısaltmasıyla gösterilir.

Bütil Kauçuk Özellikleri

• Bütil kauçuğun en önemli özelliği düşük gaz geçirgenliğidir. Bu özelliğinden dolayı iç lastik ve lastik iç astarı yapımında kullanılır.
• Ozon, hava ve neme karşı dayanıklılığı çok iyidir.
• Isıya karşı direnci iyidir.
  Aşınma, yorulma ve yırtılmaya karşı dayanıklıdır.
• Asitlere, bazlara hayvansal ve bitkisel yağlara ve bazı esterlere karşı dayanıklıdır.
• Diğer elastomerlerle karışmaya yatkın değildir bu nedenle halojenlendirilmiş bütillerle (klorobütil, bromobütil) üretim yapılır. Bu şekilde üretilen elastomerler NR, SBR, NBR ile karıştırılarak üretimi
  sağlanır.

Bütil Kauçuk Kullanım Alanları

• İlaç şişelerine tıkaç olarak kullanılır.
• Binalarda yalıtım amaçlı kullanılmaktadır.
• Doymamışlık oranı 0,6- 1,2 arasında olanlar; sulama hortumu, tank kaplama, orta yüksek voltaj kablo imalatı yapımında kullanılır. Bu tip doymamışlık oranına sahip kauçuklar iyi pişme özelliği gösterir.
• Doymamışlık oranı 1,5–2 arasında olanlar; iç lastik, yapışkan üretimi, sportif eşyaların yapımında kullanılır.
• Doymamışlık oranı 2 mol’ün üzerinde olanlar; sünger, konveyör bant,
  ayakkabı altı ve mekanik parçaların yapımında kullanılır.

Etilen- Propilen Kauçuklar (EPM- EPDM)

Etilen ile propilenin kopolimerizasyonu ilk defa 1963 yılında üretilmeye başlamıştır
(EPM). Reaksiyonda çift bağ olmadığı için tamamen doymuş bir yapıya sahiptir. Bu özellik,
kauçuğun ozon ve oksijene karşı dayanıklı olmasını sağlar.

Etilen Propilen E.P.M

EPDM etilen, propilenin yanı sıra üçüncü bir dienin reaksiyona girmesi ile elde edilir.

Etilen- Propilen Kauçuk Özellikleri

• Isı, ışık ve oksidasyona çok dayanıklıdır.
• Çok miktarda dolgu maddesi yağ emme kapasitesinden dolayı düşük maliyetli karışımlar oluşturur.
  Asit ve bazlara karşı dayanıklıdır.