Synteettisellä kumilla ja luonnonkumilla on monia erinomaisia ominaisuuksia, mutta niiden välillä on myös suuria eroja. Esimerkiksi synteettinen kumi on suhteellisen helppo valmistaa ja kestää paremmin kulutusta, rasvaa, öljyä ja lämpöä kuin luonnonkumi. Ja kuten luonnonkumi, synteettinen kumi on erittäin joustava. Se säilyttää joustavuuden myös alhaisissa lämpötiloissa. Oikeilla valmistusmenetelmillä synteettinen kumi kestää hyvin myös äärimmäisiä lämpötiloja ja kemiallista korroosiota, mikä tekee siitä tärkeän kumikomponentin monissa laitteissa.
Mikä on synteettinen kumi?
Synteettinen kumi on katalyyttinen monomeeri, joka murtaa hiilivetyjä. Nämä monomeerit polymeroituvat muodostaen pitkiä ketjuja. Polymeeriketjujen, kuten butadieenin, styreenin, isopreenin, kloropreenin, akryylinitriilin, fluorin, eteenin ja propeenin, lisääminen tuottaa erilaisia synteettisiä polymeerejä. Kumiyhdisteitä valmistetaan ottamalla nämä polymeerit ja lisäämällä vaihtelevia osuuksia täyteaineita, suoja-aineita, pehmittimiä, vulkanointiaineita ja muita kemikaaleja tiettyjen fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien tuottamiseksi.
Silikoni kumi
Silikonikumi on myös synteettinen elastomeeri, joka koostuu silikonipolymeereistä. Silikoni on valmistettu polymeroimalla pii hiekassa tai kvartsissa. Vaikka useimmissa synteettisissä polymeereissä on hiili-hiili-runko, silikonirunko koostuu pii-hapesta. Nämä kemialliset sidokset antavat silikonikumille sen erityiset korkean lämpötilan ominaisuudet. Silikonikumia käytetään laajasti teollisuudessa ja sillä on monia formulaatioita. Silikonikumi on yleensä yksi tai kaksi polymeeriä, ja se voi sisältää myös muita täyteaineita parantaakseen sen ominaisuuksia tai alentaakseen kustannuksia. Silikonikumi ei yleensä reagoi muiden aineiden kanssa, on vakaa ja kestää äärimmäisiä ympäristöjä ja lämpötiloja.
Ennen toista maailmansotaa
Vaikka monet pitävät synteettisen kumin kysynnän kasvun johtuvan toisesta maailmansodasta, synteettisten kumituotteiden alkuperäinen kasvu juontuu itse asiassa pneumaattisten polkupyöränrenkaiden kasvavasta kysynnästä 1890-luvulla. Tämä tarve johti (osittain) ensimmäisen synteettisen kumin polymeroimiseen vuonna 1909 Fritz Hoffmanin johtaman saksalaisten tiedemiesten ryhmän toimesta, maailman ensimmäisen patentinhaltijoiden synteettisen kumin. Työ 1930-luvun lopulla loi neopreenin, joka oli yksi ensimmäisistä menestyneistä kumikomposiiteista ja ensimmäinen Buna-kumiperheessä.
Toisen maailmansodan aikana
Toisen maailmansodan puhkeaminen johti siihen, että Yhdysvallat menetti 90 prosenttia maailman luonnonkumista. Tuolloin Yhdysvaltojen luonnonkumivarastot olivat noin miljoona tonnia, vuosikulutus noin 600 000 tonnia, eikä yleiskäyttöisen synteettisen kumin tuottamiseksi ollut kaupallisia prosesseja. Säilytys, kierrätys,
ja varastointi ei pysty täyttämään aukkoa kumin kulutuksessa. Puoliväliin mennessä-1942 Axis-voimat hallitsivat lähes kaikkia maailman luonnonkumivarastoja.
Presidentti Franklin Roosevelt tiesi hyvin haavoittuvuuden, jonka Yhdysvallat kohtasi riippuvuudestaan uhanalaisista luonnonkumin toimituksista. Vastauksena hän perusti Rubber Reserve Companyn (RRC) kesäkuussa 1940. RRC on asettanut tavoitteita kumin varastoinnille, mukaan lukien renkaiden kumin käytön säästäminen asettamalla nopeusrajoituksia ja keräämällä jätekumia kierrätystä varten.
Luonnonkumin toimittamisen katoamisen jälkeen RRC vaati neljää suurta kumiyhtiötä tuottamaan 400 000 tonnia yleiskäyttöistä synteettistä kumia vuodessa. 19. joulukuuta 1941 Jersey Standard, Firestone, Goodrich, Goodyear ja United States Rubber Company allekirjoittivat patentin ja tiedon jakamista koskevan sopimuksen.
Firestone tuotti ohjelman ensimmäisen synteettisen kumipaketin 26. huhtikuuta 1942, jota seurasi Goodyear 18. toukokuuta, US Rubber Company 4. syyskuuta ja Goodrich 27. marraskuuta. Vuonna 1942 nämä neljä tehdasta tuottivat 2 241 tonnia synteettistä kumia. Vuoteen 1945 mennessä Yhdysvallat tuotti noin 920,{10}} tonnia kumia vuodessa, josta 85 prosenttia oli synteettistä kumia. Neljän suurimman yrityksen osuus tästä tuotannosta on 85 % eli 547 500 tonnia vuodessa.
Nyt
Vuodesta 2005 lähtien yli 58 % kumituotteista sisältää synteettistä kumia.
Silikonikumilla on monia erinomaisia ominaisuuksia, ja sitä käytetään yleisesti useissa tuotteissa. Silikoni ei hajoa helposti korkeissa lämpötiloissa, ja se on myrkytön ja vaaraton ihmisille, joten se on suosittu valinta ruoanlaitto- ja leivontatyökalujen lisävarusteisiin. Viime vuosina silikoneja on löydetty useimmista kuluttajatuotteista, kuten urheiluvaatteista, säilytysastioista, elektroniikasta, kosmetiikasta ja jalkineista.
Synteettisen kumin teollisiin käyttötarkoituksiin kuuluvat autotuotteet, tiivisteet ja eristeet. Silikonia voidaan käyttää myös monissa lääketieteellisissä tuotteissa, kuten letkuissa, ruiskukomponenteissa, nesteenhallintakomponenteissa ja muissa.
Lisätietoja kumista (synteettisestä tai luonnonmukaisesta) tai kumituotteista saat LindePolymerilta.