Butadiengummi (BR)

Butadiengummi (BR) är en homopolymer av butadien och utgör ett viktigt komplement till NR (naturgummi) och SBR (styrengummi), men även till andra gummityper i syfte att förbättra slitstyrka, elasticitet och köldbeständighet. BR har en lång och intressant historia och redan 1910 lyckades en rysk kemist polymerisera butadien med hjälp av natrium, vilket ledde till att en framställning på försök kom igång 1930. Projektet drevs av ryska staten vars avsikt var att skaffa ett gummi som kunde ersätta naturgummi. Världens första fabrik för framställning av butadiengummi startades 1936 och några år senare producerades 50 kt per år. Nämnda process reproducerades hos IG Farben i Tyskland, varvid varumärket Buna skapades från butadien (Bu) och natrium (Na).

I slutet av 1930-talet utvecklades i USA en process för framställning av butadiengummi. Emellertid valde den amerikanska regeringen att i stället satsa på SBR som ersättning för NR.
Emedan nya typer av BR utmärks av god hållfasthet, hög elasticitet och mycket god köldbeständighet har de kommit att bli en viktig komponent i framförallt fordonsdäck. BR är svårare att bearbeta än övriga normalgummityper. Det smular lätt sönder vid blandningsarbetet och används därför främst i blandning med NR och SBR. Ozon- och väderbeständigheten hos BR är inte god och gummit löses helt i bensin och olja.

Den totala förbrukningen av BR uppgick 2012 till omkring 2 800 kt och därmed utgör BR den andra största syntetgummitypen efter SBR.

Typer av butadiengummi
Butadiengummi förekommer i ett antal typer som skiljer sig åt genom skilda molekylstrukturer, men skillnaderna i mekaniska egenskaper är ganska måttliga. Dessutom levereras det som oljeutdrygat gummi med 25 alternativt 37,5 phr mjukmedel. Några få typer av masterbatch med kimrök förekommer, väsentligen anpassade för däcktillverkning.

Recept
Som nämnts är blandningar baserade på enbart BR svåra att bearbeta och förekommer sällan. I stället används BR främst för att förbättra elasticitet, hållfasthet och köldbeständighet i blandningar baserade på NR eller SBR eller blandningar bestående av dessa två. Även i NBR (nitrilgummi) kan BR blandas in för att förbättra nämnda egenskaper. Det leder emellertid till att beständigheten mot olja och bensin försämras.

I slitbanor till vinterdäck för personbilar kan en typisk kombination i ett recept vara 80 phr NR och 20 phr BR medan i andra sammanhang, exempelvis i transportband för användning i arktiska temperaturområden, BR-andelen kan uppgå till hela 50 phr. I blandningar som innehåller BR krävs, liksom för SBR förstärkande fyllmedel för att uppnå god hållfasthet och slitstyrka. Halterna av fyllmedel och mjukmedel kan ökas i blandningar utan att slitstyrkan försämras nämnvärt. I övrigt gäller samma principer för att sätta samman recept för BR som för NR och SBR.

Egenskaper
Samma processmetoder som för NR och SBR fungerar väl även för blandningar som innehåller BR.

Följande förbättringar kan uppnås hos övriga normalgummityper när de blandas med BR:

  • Ökad elasticitet
  • Högre studselasticitet
  • Lägre dämpning
  • Lägre värmegenerering vid dynamiskt arbete
  • Förbättrad köldbeständighet

Dragbrottgränsen är lägre än för NR och SBR. Trots inblandning av BR i SBR- och NR-blandningar kan egenskaperna för hållfasthet hos dessa bibehållas. Nackdelarna med BR är som för övriga normalgummityper att gummit har dålig väder- och ozonbeständighet och dålig beständighet mot bensin och olja.

Användning
Över 90 procent av allt BR ingår i gummiblandningar som används till olika komponenter vid däcktillverkning. Exempel på de egenskapsfördelar som uppnås genom användning av BR framgår av uppräkningen nedan.

Sidväggsgummi:

  • Sprickbildningsmotstånd vid flexning
  • Lägre värmegenerering

Slitbanor:

  • Ökat nötningsmotstånd
  • Låg värmegenerering
  • Lågt rullmotstånd
  • Lågtemperatur flexibilitet (vinterdäck)
  • Ökad utmattningsbeständighet

Däckfot:

  • Låg värmegenerering

Vid tillverkning av gummiprodukter främst avsedda för industriell verksamhet används inblandning av butadiengummi i SBR- och NR-blandningar i syfte att i första hand uppnå förbättrad slitstyrka och flexibilitet vid låga temperaturer. BR används i produkter såsom transportband och slitgummi för hantering av kraftigt nötande gods. Ett exempel är infodring av kvarnar för att krossa malm.

BR används även för att förbättra lågtemperaturegenskaperna i exempelvis slang. Även i slang för oljehantering kan inblandning av BR förekomma. Det förutsätter dock att den ökade svällningen i aktuell olja kan accepteras. Inom skoindustrin används inblandning av BR i material för sulor och klackar för att erhålla förbättrat avnötningsmotstånd och förbättrad flexibilitet vid låga temperaturer.

Läs fördjupning om butadiengummi i Materialkunskap…

Posted in Gummityper.

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *