Warme um.Zu lange Kettenmolckuile erhohen dagegen die Auch Butylkautschuk gchort im Prinzip zu den Grog der Reaktionslosung bei der Polymer in der Familie der synthetischen Ela re.Er wu dernere Ableger bekommen:Da sich immer mehr Men wichtsverteilungen.wie sie durch beso onders modern Radialreifen iele Molekilke entstehen,ohne dass die Viskositat der Los sung durch ge zeichnet sich Nd-BR mit hohen mittleren Molekularge Isoprene-Butylkautschuke.Sie verbessern die Performanc urch die ms,da s schuke aus. zen lassen.Bei kla en Bu oprenant Butylkautschuk fur Kaugummis und luftdichte Reifen -nthalt dagegen bis zu acht Prozent Detailarbeiten am Kautschukmolekl: Dies isst sich die struktur s Beispiel HNBR ren:D letztes Beispicl fr die Weiterentwickl HNBR-Kautschuke genannt werden.Dieses alterungsbe ustullen und den Durch und dyn sch h schen werkstoffs auf der innenwand des reifens um immer e den nachteileiner mehr der fruher ublichen unc orachte erhebliche Heraust ohl bei der Her schuk hergestellt Vulkanisa e aus diesem Elastomer sin igviskoser HNBR-Typer tisch (Abbildung 15) sind diese Probleme inzwischen gelost.Chemisch basiert GUMMI-KNOW-HOW IN:TAUCHERANZOGE ha e die in et D e W wenn die der Au denn die. auf diese 2n-L nmi ouf Grur t sei lick in die Polychl 404 00Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA.Weinheir Chem.Unserer Zeit,09.3,39406 404 | © 2009 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim www.chiuz.de Chem. Unserer Zeit, 2009, 43, 392 – 406 Wärme um. Zu lange Kettenmoleküle erhöhen dagegen die Viskosität der Reaktionslösung bei der Polymerisation dras￾tisch – das Molekulargewicht geht exponentiell in die Be￾rechnung der Lösungsviskosität ein. Enge Molekularge￾wichtsverteilungen, wie sie durch besonders moderne Ka￾talysatoren gewährleistet werden, sorgen also dafür, dass bei der Synthese viele Molekülketten mit optimaler Länge entstehen, ohne dass die Viskosität der Lösung durch ge￾ringe Anteile zu schwerer Moleküle zu hoch und am Ende technisch unbeherrschbar wird. Aus demselben Grund zeichnet sich Nd-BR mit hohen mittleren Molekularge￾wichten und einer engen Molekulargewichtsverteilung heu￾te durch die beste Rückprallelastizität aller Synthesekaut￾schuke aus. Butylkautschuk für Kaugummis und luftdichte Reifen Butylkautschuk (IIR) spielt im Reifensektor ebenfalls eine Rolle, denn er ist undurchlässig für eine ganze Reihe von Gasen. Diese Eigenschaft lässt sich auf die Struktur seiner Moleküle zurückführen: Durch den hohen Isobuten-Über￾schuss bei der Synthese ist die Molekülkette von Methyl￾gruppen übersät, die den Raum zwischen den Polymerket￾ten ausfüllen und den Durchtritt kleinerer Moleküle blo￾ckieren. So genügen bereits dünne Schichten dieses elasti￾schen Werkstoffs auf der Innenwand des Reifens, um immer mehr der früher üblichen und anfälligen Schläuche zu er￾setzen. Auch Kaugummis und vor allem gasdichte Phar￾mastopfen werden nicht ohne Grund häufig aus Butylkaut￾schuk hergestellt – Vulkanisate aus diesem Elastomer sind auch ohne Weichmacher, die bei anderen Gummitypen un￾ter Umständen ausgewaschen werden könnten, sehr elas￾tisch (Abbildung 15). Auch Butylkautschuk gehört im Prinzip zu den „Groß- vätern“ in der Familie der synthetischen Elastomere. Er wur￾de Anfang der 1940er Jahre entwickelt und hat längst mo￾dernere Ableger bekommen: Da sich immer mehr Men￾schen schlauchlose Radialreifen für ihre Autos wünschen, wächst derzeit die Bedeutung der Halobutyl-Kautschuke: Diese halogenierten Gummirohstoffe, in den 50er und 60er Jahren entwickelt, lassen sich besser vulkanisieren als ge￾wöhnlicher Butylkautschuk. Ein Beispiel für aktuelle Entwicklungen sind die High￾Isoprene-Butylkautschuke. Sie verbessern die Performance von Butyl-Gummis, da sie sich durch einen höheren Anteil ungesättigter Doppelbindungen im Molekül auch ohne Ha￾logene effektiver quervernetzen lassen. Bei klassischen Bu￾tylkautschuken ließ sich der Isoprenanteil verfahrensbe￾dingt kaum über zwei Prozent steigern; High-Isoprene-IIR enthält dagegen bis zu acht Prozent. Detailarbeiten am Kautschukmolekül: Beispiel HNBR Als letztes Beispiel für die Weiterentwicklung von Hoch￾leistungselastomeren sollen neue Typen aus der Familie der HNBR-Kautschuke genannt werden. Dieses alterungsbe￾ständige und dynamisch hoch belastbare Elastomer, das durch Hydrierung des Nitrilkautschuks NBR entsteht, hat￾te den Nachteil einer vergleichsweise hohen Viskosität. Dies brachte erhebliche Herausforderungen sowohl bei der Her￾stellung filigraner wie auch großvolumiger Formteile mit sich: In der Herstellung besonders feiner Produkte wurden unter Umständen nicht alle Verästelungen erreicht. Die Fül￾lung besonders großer Werkzeuge brauchte viel Zeit. Mittels neuer, besonders niedrigviskoser HNBR-Typen sind diese Probleme inzwischen gelöst. Chemisch basiert GUMMI-KNOW-HOW IN DER PRAXIS: TAUCHERANZÜGE | Auch Elastomere, die in Taucheranzügen zum Einsatz kommen, müssen ungewöhnliche Eigenschaften mitbringen. Damit sie gut isolieren, werden sie aus „Stoffbahnen“ herge￾stellt, die man aus einem aufgeschäumten Kautschuk schneidet. Damit hier möglichst wenig Abfall anfällt, müssen die Poren über den ganzen Schaumgummiblock möglichst gleichmäßig verteilt sein; außerdem ist die Wärmedämmung besser, wenn die Bläschen möglichst klein sind. Beides lässt sich optimal realisieren, wenn der Kautschuk beim Auf￾schäumen eine genau eingestellte Viskosität hat – die Gasbläschen also vor der Vulkani￾sation gut durch das noch flüssige Gemisch perlen können. Die richtige Viskosität stellen Mastizierer sicher, die den Kautschuk maschinell „durchkauen“ und seine Moleküle dabei in kleinere, beweglichere Abschnitte zerbrechen. Dieser Vorgang wird durch spezielle Polychloropren-Schwefeltypen erleichtert, deren Moleküle mit Sollbruchstellen aus Schwefelbrücken versehen sind. Diese Modifikationen verleihen dem Anzug letztlich auch eine längere Lebensdauer, denn die Schwefelbrücken sind auf molekularer Ebene „klebrig“ – und wiegen auf diese Weise den Nachteil der feh￾lenden Schwefelvernetzbarkeit des Polychloroprens wieder auf. Brechen die Kautschuk￾moleküle im Alltag, etwa weil man beim Anziehen zu stark am Bein zieht, setzen sie sich dank der flexiblen Schwefelbrücken einfach neu wieder zusammen, ohne dass makro￾skopisch ein Riss sichtbar wird. Dass Polychloropren-Gummi auf Grund seiner robusten Natur auch Salzwasser, hohen Ozonwerten, UV-Bestrahlung und Abrieb durch Sand und scharfe Felsen gut widersteht ist, dürfte Wassersportlern nur Recht sein. Blick in die Polychloropren-Herstellung. 15213781, 2009, 6, Downloaded from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ciuz.200600515 by Guangdong University Of Technology, Wiley Online Library on [14/03/2023]. See the Terms and Conditions (https://onlinelibrary.wiley.com/terms-and-conditions) on Wiley Online Library for rules of use; OA articles are governed by the applicable Creative Commons License