Butylkautschuk

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Strukturformel

Butylkautschuk (Kurzzeichen IIR), auch Isobuten-Isopren-Kautschuk (kurz: PIBI), ist ein Kunststoff aus der Gruppe der Elastomere und zählt zu den Synthesekautschuken. Er ist ein Copolymerisat von 95–99 Mol-% Isobuten und 1–5 Mol-% Isopren.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Butylkautschuk wird oft in gelblich-weißen homogenen Ballen à 30 Kilogramm vertrieben. Er dämpft Schwingungs- und Stoßenergie gut und bietet gute Beständigkeit gegen Säuren und Basen. Weiterhin weist er eine sehr gute Wetter- und Ozonbeständigkeit, ein hohes elektrisches Isolationsvermögen, eine sehr geringe Gasdurchlässigkeit sowie ein auch bei sehr tiefen Temperaturen elastisches Verhalten auf. Nachteilig sind seine fehlende Beständigkeit gegen Öle und Fette sowie seine bei Raumtemperatur vergleichsweise niedrige Elastizität. Der Isoprenanteil bestimmt die Anzahl der Doppelbindungen, die nach der Polymerisation noch vorhanden sind. Diese können zur Vulkanisation oder Modifizierung durch Halogene (Chlorobutyl, Bromobutyl) genutzt werden. Dadurch lassen sich verschiedene Werkstoffparameter einstellen:

Butylkautschuk (IIR) darf nicht mit dem Thermoplast Polyisobutylen (PIB) verwechselt werden.

Geschichte und Herstellung[Bearbeiten]

Butylkautschuk wurde 1937 in den USA von Standard Oil of New Jersey (heute Exxon) patentiert und von William J. Sparks und Robert M. Thomas entwickelt, basierend auf der vorherigen Entwicklung von Polyisobutylen (PIB) bei BASF in Deutschland (1931, Oppanol). Es fand ab 1943 beim US Militär für Reifenschläuche breite Verwendung. In den 1950er und 1960er Jahren erfolgte die Weiterentwicklung zu halogenisiertem Butylkautschuk (Halobutyl).

Da die kationische Polymerisation ein stark exothermer Prozess ist, und um die Reaktionsgeschwindigkeit zu kontrollieren, findet die Herstellung bei tiefen Temperaturen (−40 °C bis −100 °C) in Lösung in Hexan oder durch Fällungsverfahren mit dem Lösungsmittel Dichlormethan[1] statt; saure Katalysatoren sind Aluminium(III)-chlorid oder Bortrifluorid.[2]

Anwendung[Bearbeiten]

Butylkautschuk findet Einsatz in Luftschläuchen, Reifeninnenseelen, Heizbälgen, Dichtungen und Membranen, gummierten Kabelisolierungen, als Chemikalienschutzhandschuh, als Korrosionsschutz für Brückenseile und als Bestandteil von Kaugummi. Auch für die Abdichtung von Wärmedämmglas sowie in Kleb-[3] und verschiedenen heterogenen Feststoff-Raketentreibstoffen[4] wird Butylkautschuk eingesetzt.

Halobutylkautschuk[Bearbeiten]

Butylkautschuk kann durch Halogenierung in seinen Eigenschaften verbessert werden.[5] Dazu wird der Kautschuk in einem inerten Lösungsmittel gelöst und unter kräftigem Rühren wird Chlorgas oder flüssiges Brom zugegeben. Die resultierenden Halogenwasserstoffe werden mit Natronlauge neutralisiert.

Halobutyl rubber synthesis.svg

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Butylkautschuke. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 6. Februar 2012.
  2. Wissenschaft-Online-Lexika: Eintrag zu „Kautschuk“ im Lexikon der Chemie, abgerufen am 6. Februar 2012.
  3. Sina Ebnesajjad: Adhesives Technology Handbook. 2. Auflage, William Andrew 2008, ISBN 978-0-8155-1533-3, S. 69–72.
  4. Jared Ledgard: The Preparatory Manual of Black Powder and Pyrotechnics. V1.4, Jared Ledgard 2007, 978-0-6151-7427-3, S. 39, 51–52, 73, 77, 540, 549.
  5. http://lanxess.de/de/corporate/events/butyl-eroeffnung-singapur/was-ist-butyl-kautschuk/