Rubberen

Rubber is het product van een vulkanisatieproces waarbij natuurlijk rubber, kunstrubber of een mengsel van beide wordt gebruikt. De samenstelling bestaat doorgaans uit ongeveer 3%zwavel, aangevuld met diverse procesadditieven. Rubber als materiaal wordt gekenmerkt door zijn hoge elasticiteit en zijn aanzienlijke weerstand tegen de schadelijke effecten van chemische stoffen.

Natuurlijk rubber

De belangrijkste grondstof voor rubber is natuurrubber , dat structureel een cis-1,4-polyisopreen is. Het wordt in veel planten aangetroffen in de vorm van latex, een colloïdaal systeem waarin de gedispergeerde fase voornamelijk natuurrubber is en het dispersiemedium water. Naast deze componenten bevat latex ook vetzuren, lipiden, koolhydraten en mineralen. Latex uit verschillende bronnen varieert in samenstelling en gehalte van individuele componenten. De grootste producenten van latex zijn Thailand, Indonesië, Maleisië en India. Natuurlatex wordt verkregen uit het geperste melksap van rubberplanten. Synthetische latex kan een tussenproduct of een eindproduct zijn bij de productie van synthetische rubbers.

Synthetische rubbers

Deze groep omvat alle rubbers die door chemische synthese worden verkregen. De wereldproductie van synthetisch rubber is qua volume vergelijkbaar met die van natuurlijk rubber. Synthetische methoden maken voornamelijk gebruik van emulsie- en oplossingspolymerisatie. De meest populaire synthetische elastomeren zijn:

Algemeen doel:

• Styreen-butadieenrubber (SBR)
• Ethyleenpropyleendieenrubber (EPDM)
• Isopreenrubber (IR)
• Butadieenrubber (BR)

Speciaal doel:

• Chloropreenrubber (CR)
• nitril(-butadieen)rubber (NBR)
• Butylrubber (IIR)

Specifiek doel:

• Fluorosilicone (FVMQ)
• Fluorkoolstoffen en derivaten (FKM)
• Gehydrogeneerd nitril (HNBR)

Rubberindustrie

De rubberindustrie omvat de productie van diverse soorten producten, waarbij banden en binnenbanden het grootste deel uitmaken – zo’n 60%van de wereldproductie. 60%hiervan is afkomstig van banden voor personenauto’s en lichte vrachtwagens en ongeveer 26%van vrachtwagenbanden. Andere toepassingen zijn onder meer: ​​rubberen slangen, transportbanden, schoenen, technische artikelen, geïmpregneerde producten (wegwerphandschoenen), textiel met een rubberen rug en kleefstoffen.

De eigenschappen van het rubber zijn afhankelijk van het type en de hoeveelheid componenten die in de rubbercompound worden gebruikt. Door de componenten van de rubbercompound op de juiste manier te selecteren, kan rubber met verschillende fysische en chemische eigenschappen worden verkregen. De selectie van de componenten van het mengsel wordt uitgevoerd om een ​​eindproduct te verkrijgen met de juiste eigenschappen, waaronder:

• slijtvastheid (bandenrubber);
• hoge temperatuurbestendigheid;
• lage temperatuurbestendigheid;
• vlamvertraging;
• Eigenschappen die vereist zijn voor materialen die gebruikt worden in de voedingsmiddelenindustrie, de geneeskunde, etc.

Rubbercompoundcomponenten

Naast rubber of een mengsel van meerdere rubbersoorten bestaat het rubbermengsel uit de volgende componenten.

• Vulstoffen – verhogen de slijtvastheid van rubber aanzienlijk of verbeteren de chemische bestendigheid. Actieve vulstoffen spelen een bijzondere rol bij synthetisch rubber, omdat rubberproducten afgeleid van dit type rubber in de praktijk onbruikbaar zijn. De reden hiervoor is de zeer lage mechanische sterkte in vergelijking met natuurlijk rubber. De meest voorkomende vulstof in de rubberindustrie is roet, een product van onvolledige verbranding van olie of gas, gecombineerd met thermische ontleding en het vrijkomen van koolstof. Actieve en semi-actieve roetsoorten worden het meest gebruikt. Hoge-slijtovens en intermediaire superslijtovens hebben een zeer hoge slijtvastheid en voorkomen warmteontwikkeling in de banden – dit zijn actieve roetsoorten. Semi-actieve roetsoorten zijn onder andere: Snelle-extrusieovens en ovens voor algemeen gebruik. Deze roetsoorten zijn geschikt voor snelle extrusie en algemene toepassingen. Een even belangrijke vulstof bij het ontwerpen van rubbercompounds is silica. Net als roet verhoogt het de slijtvastheid van het rubber aanzienlijk. Het heeft echter eigenschappen, zoals: de vorming van permanente deeltjesagglomeraten, moeilijk te framing in apolaire rubbers, sterke adsorptie van deeltjes van versnellers van het vulkanisatiesysteem. Het is daarom noodzakelijk om activatoren (polyglycolen) en koppelingsmiddelen samen met silica te gebruiken. De PCC Group heeft een reeks polyoxyethyleenglycolen (PEG’s) speciaal voor de rubberindustrie onder de handelsnaam Polikol . Speciale producten zijn onder andere Polikol 1500 Flakes , Polikol 4500 Flakes , Polikol 6000 Flakes en Polikol 8000 Flakes . Producten kunnen in vlokkenvorm, maar ook in poeder- of pastillevorm worden geleverd.

• Weekmakers – zorgen voor voldoende verwerkbaarheid van de rubbercompound om de verwerking te vergemakkelijken. Ze beïnvloeden ook de mechanische eigenschappen van ongevulkaniseerde en gevulkaniseerde compounds. Afhankelijk van het type rubber worden weekmakers van synthetische oorsprong (ftalaten, tereftalaten) en weekmakers verkregen uit ruwe olieverwerking (minerale oliën: paraffine, naftenisch, aromatisch) gebruikt. De PCC Group heeft een reeks gespecialiseerde weekmakers in de Roflex serie met een vlamvertragende functie. Tot de meest effectieve in brandrespons behoren Roflex 50 / Roflex 65 enRoflex T70 . Plastificering bij lage temperaturen wordt effectief verzorgd door Roflex T45 . Voor gespecialiseerde formuleringen met een hogere viscositeit en voor mens- en milieugevoelige toepassingen is Roflex T70L speciaal bedoeld. De weekmakers in het Roflex assortiment werken synergetisch samen met conventionele weekmakers om uitstekende mechanische eigenschappen aan het eindproduct te geven.

• Vlamvertragers – chemicaliën die de ontvlambaarheid van rubberproducten verminderen. Tot de belangrijkste behoren aluminium- en magnesiumhydroxiden, antimoontrioxide, chloorparaffine en ammoniumpolyfosfaat. Het gebruik van dergelijke additieven in combinatie met de Roflex reeks vlamvertragende weekmakers biedt de mogelijkheid tot een synergetisch effect om het ontvlambaarheidsprofiel van rubberproducten te verbeteren.

• Vernettingssysteem – alle additieven die ontworpen zijn om de structuur van het rubber te veranderen door de vorming van bruggen tussen de rubberketens. Vernetting met zwavel (vulkanisatie) of metaaloxiden en peroxiden is het meest voorkomend. Elementaire of polymere zwavel wordt gebruikt, en als activator bijvoorbeeld zinkoxide samen met stearine. Het gebruik van versnellers is belangrijk: dithiocarbamaten, thirams, thiazolen of thioureumverbindingen.

• Overige additieven – dit is een enorme groep additieven die de specifieke eigenschappen van rubbercompounds veranderen. Er worden antioxidanten, anti-ozonanten, beschermende wassen of kleurstoffen en pigmenten gebruikt. Binnen de groep antioxidanten kunnen thermische stabilisatoren worden onderscheiden, die worden gebruikt voor mengsels die de neiging hebben om te ontbinden bij verwerkingstemperaturen. Het productassortiment van de PCC Group omvat een aantal van dergelijke producten – de Rostabil serie . Deze additieven hebben antioxiderende eigenschappen en kunnen ook dienen als thermische stabilisatoren, waardoor degradatie van rubbercompounds tijdens de verwerking wordt voorkomen.

Een zeer interessante groep additieven zijn additieven die antistatische eigenschappen bieden door de oppervlakteweerstand van het eindproduct te verlagen. De PCC Group biedt vloeibare antistatische middelen aan onder de merknaam EXOstat . Wanneer dit additief inwendig wordt toegevoegd, migreert het naar het oppervlak van het product, waar het in wisselwerking staat met luchtvochtigheid. Hierdoor wordt de oppervlakteweerstand verlaagd en kan de statische lading over een langere periode verdwijnen.