Det är en betydande skillnad mellan syntetgummi och naturgummi, både vad gäller tillverkningsprocess, sammansättning och användningsområden. Medan naturgummi kommer från latexsaften i gummiträdet (Hevea brasiliensis), tillverkas syntetgummi genom kemiska processer som involverar petroleumbaserade råmaterial som styren och butadien. Det innebär att de två materialen inte bara har olika ursprung utan också olika egenskaper som påverkar deras användbarhet i olika sammanhang. Så vad är egentligen bäst? Svaret beror på det specifika användningsområdet, miljöpåverkan och de mekaniska egenskaper som efterfrågas. Vi tar en närmare titt på detta i artikeln som följer.
Syntetgummi – Vad är det egentligen?
Syntetgummi är en typ av elastomer som framställs genom polymerisation av petrokemiska råvaror, vilket innebär att man utgår från kolväten som utvinns ur råolja. Den mest framträdande skillnaden mellan syntetgummi och naturgummi ligger i deras molekylära uppbyggnad. Medan naturgummi huvudsakligen består av polyisopren, är syntetgummi en bredare kategori som inkluderar flera olika typer, såsom:
Styren-butadiengummi (SBR)
Den vanligaste typen av syntetgummi som används i bildäck, tätningar och remmar.
Nitrilgummi (NBR)
Vanligt i applikationer som kräver hög oljebeständighet, exempelvis i tätningar och slangar.
Butylgummi (IIR)
Utmärkt för applikationer som kräver gasbarriärer, såsom innerslangar till däck.
Etylen-propylen-dien-monomer (EPDM)
Känd för sin motståndskraft mot väder och kemikalier, används ofta i tätningslister och packningar.
Syntetgummi har utvecklats för att möta behovet av specifika egenskaper som naturgummi saknar, exempelvis högre temperaturtålighet, bättre kemikalieresistens och förbättrad hållbarhet i miljöer med kraftig nötning.
Är du i behov av syntetgummi vad beträffar gummilister, gummidetaljer och andra produkter i materialet gummi? Vänd dig då till ingen mindre än Formgummigruppen för ett brett sortiment av allehanda gummiprodukter.
Vad är syntetiskt gummi gjort av? Hur tillverkas det?
Syntetgummi är som sagt tillverkat av petrokemiska produkter, i korthet olja, som bearbetas genom en process som kallas polymerisation. De två vanligaste monomererna som används är butadien och styren, som tillsammans bildar den välkända syntetgummit SBR (styren-butadiengummi). Polymerisation sker genom att monomererna kombineras under tryck och värme i närvaro av en katalysator. Resultatet är långa kedjor av molekyler (polymerer) som ger materialet dess elastiska egenskaper.
Utvinning av råmaterial
Råolja raffineras för att erhålla petrokemikalier som butadien och styren.
Polymerisation
Monomererna polymeriseras till en baspolymer. Beroende på typ av syntetgummi kan olika tillsatser användas.
Vulkanisering
Gummimassan värms upp och tillsätts svavel eller andra kemiska bindemedel, vilket skapar tvärbindningar mellan molekylerna och ger gummit dess slutgiltiga egenskaper.
Formning och bearbetning
Det syntetiska gummit kan nu formas till specifika produkter som bildäck, tätningar eller industriella packningar.
Innehåller syntetiskt gummi latex?
Nej, syntetiskt gummi innehåller i regel inte latex. Latex är en naturlig mjölkaktig vätska som utvinns ur gummiträd och består till största delen av polyisopren. Vissa syntetgummityper kan dock härmas eller designas för att likna latexens egenskaper, till exempel syntetisk latex som används i färger och beläggningar. Detta gör syntetiskt gummi till ett alternativ för dem som är allergiska mot naturgummilatex, eftersom de inte innehåller de proteiner som kan utlösa allergiska reaktioner.
Är däck gjorda av syntetiskt gummimaterial?
Ja, de flesta moderna däck är huvudsakligen tillverkade av syntetiskt gummi, främst styren-butadiengummi (SBR), som erbjuder bättre slitstyrka och väderbeständighet än naturgummi. Dock används en blandning av både syntet- och naturgummi för att uppnå optimal prestanda beroende på typ av däck. Till exempel:
Personbilsdäck
Har oftast en hög andel syntetiskt gummi för bättre grepp och hållbarhet.
Terrängdäck
Innehåller ibland mer naturgummi för att öka flexibiliteten vid låga temperaturer.
Racingdäck
Använder en specialblandning som kombinerar egenskaperna hos båda typerna för att maximera prestanda och säkerhet.
Skillnaden mot naturgummi?
Naturgummi är ett naturligt material som utvinns genom att skära skåror i barken på gummiträdet, varvid latexsaften samlas upp och bearbetas till rågummi. Naturgummi har vissa unika egenskaper som gör det överlägset i specifika tillämpningar:
Elasticitet och töjbarhet
Naturgummi har naturligt hög elasticitet, vilket gör det lämpligt för produkter som kräver stor flexibilitet.
Hållbarhet
Naturgummi bibehåller sina egenskaper även vid låga temperaturer, vilket gör det lämpligt för applikationer i kalla miljöer.
Miljövänligare produktion
Naturgummi är en förnybar resurs, medan syntetgummi tillverkas av icke-förnybara petroleumbaserade råvaror.
Å andra sidan är syntetgummi överlägset när det gäller:
Motståndskraft mot olja och kemikalier
Syntetgummi kan utformas för att stå emot många kemikalier och vätskor som snabbt bryter ner naturgummi.
Högre temperaturbeständighet
Syntetiska gummityper som EPDM och silikongummi tål mycket högre temperaturer än naturgummi.
Vilket är bäst?
Svaret beror på användningsområdet. Naturgummi är fortfarande överlägset när det gäller flexibilitet och slitstyrka i låga temperaturer, medan syntetgummi erbjuder bättre prestanda i miljöer som innebär kontakt med oljor, kemikalier eller extrema temperaturer. För applikationer som bildäck, tätningar och tätlister samt slangar är syntetgummi ofta det bästa valet. För elastiska produkter som gummiband, madrasser och vissa industriella dämpare är naturgummi vanligtvis att föredra.
Vad använder man respektive till?
Naturgummi
Används ofta i produkter som kräver hög elasticitet och styrka, såsom ballonger, gummiband, slangar, dämpare, och tekniska komponenter som packningar.
Syntetgummi
Dominerar inom tillverkning av bildäck, tätningar, packningar, slangar och andra industriella applikationer där motstånd mot oljor, kemikalier och hög temperatur är viktigt.
När uppfanns syntetgummi?
Syntetgummi utvecklades i början av 1900-talet som svar på det ökande behovet av ett alternativ till naturgummi, särskilt i industrier som krävde material med specifika egenskaper som naturgummi inte alltid kunde erbjuda. Det första genombrottet kom 1909 när den tyske kemisten Fritz Hofmann lyckades framställa ett syntetiskt gummi baserat på butadien. Detta experiment var en milstolpe inom polymerkemin och öppnade dörren för vidare forskning kring syntetiska elastomerer.
Den verkliga drivkraften bakom syntetgummits utveckling var dock andra världskriget. Under krigsåren blev tillgången till naturgummi från sydostasiatiska plantager kraftigt begränsad på grund av blockader och militär konflikt. Detta tvingade de allierade, särskilt USA, att snabbt utveckla syntetiska alternativ för att möta behoven inom fordons-, flyg- och försvarsindustrin.
Under 1930-talet började företag som DuPont och IG Farben arbeta intensivt på att förbättra syntetgummit, och 1931 introducerade DuPont det första kommersiellt tillgängliga syntetgummit, Neopren. Neopren var ett stort tekniskt genombrott tack vare sin höga motståndskraft mot oljor, kemikalier och temperaturförändringar, vilket gjorde det till ett attraktivt alternativ till naturgummi i många tillämpningar.
Snart därefter, under 1930- och 1940-talen, utvecklades även andra viktiga typer av syntetgummi, såsom Buna-S (senare känt som styren-butadiengummi, eller SBR), som blev ett nyckelmaterial inom däckindustrin. Buna-S skapades genom polymerisation av styren och butadien, och det visade sig ha utmärkt slitstyrka och prestanda, särskilt i krävande fordonsapplikationer. Genom dessa innovationer kunde syntetgummi inte bara ersätta naturgummi under krigsåren utan även etablera sig som ett väldigt viktigt material i den moderna industrin.
Syntetgummits utveckling fortsatte efter kriget, och nya varianter som nitrilgummi och EPDM introducerades för att möta specifika krav inom bilindustri, byggnation och flygteknik. Tack vare den flexibilitet som syntetgummi erbjuder när det gäller kemisk sammansättning, kan det skräddarsys för att passa många olika applikationer där naturgummi inte alltid räcker till.
När uppfanns vanligt naturgummi?
Naturgummi har använts i tusentals år, främst av mesoamerikanska kulturer som Maya och Azteker, vilka upptäckte latexens unika egenskaper. De utvann latex från gummiträdet (Hevea brasiliensis) och använde det för att skapa allt från elastiska bollar för ceremonispel till vattentäta textilier och andra praktiska föremål. Denna tidiga användning av naturgummi var begränsad till lokala samhällen i Central- och Sydamerika.
Det var dock först på 1700-talet som européerna upptäckte gummi och började importera det till Europa. Men utan modern bearbetningsteknik var det ett problematiskt material eftersom det blev klibbigt i värme och sprött i kyla. Det var inte förrän Charles Goodyear uppfann vulkaniseringsprocessen 1839 som naturgummi verkligen revolutionerade industrin. Vulkanisering innebär att man tillsätter svavel till latex och värmer upp det, vilket skapar tvärbindningar mellan polymerkedjorna och därmed dramatiskt förbättrar gummits hållbarhet, elasticitet och motståndskraft mot extrema temperaturer. Goodyears upptäckt gjorde att naturgummi kunde användas i en mängd olika produkter, från däck till skosulor och maskinremmar, vilket banade väg för den moderna gummiindustrin.
Framtiden för syntetgummi?
Framtiden för syntetgummi ser lovande ut, särskilt med utvecklingen av mer miljövänliga och hållbara produktionsmetoder. Idag forskas det på biobaserade monomerer som kan ersätta petrokemiska råvaror i tillverkningen. Ett exempel är bio-butadien, som framställs ur biologiskt avfall istället för råolja. Framtidens syntetgummi kan därmed bli ett grönt alternativ som kombinerar de bästa egenskaperna från både natur- och syntetgummi, utan att kompromissa med miljön.
Nyttig info: Idag finns det redan tydliga regler kring vad såväl gummi som plast får innehålla för kemikalier och material, vilket går att läsa mer om på KEMI.se, dvs. Kemikalieinspektionen här i Sverige.
Sammanfattningsvis beror valet mellan syntetgummi och naturgummi på specifika krav och användningsområden, där båda har sina styrkor och svagheter.