Chemische en materialenindustrie

Waarnemen en meten van rubber met een digitale microscoop

Rubber is een elastische polymeerverbinding die in diverse industrieën wordt gebruikt, onder meer voor banden, slangen en riemen. In dit gedeelte staan voorbeelden van het waarnemen en meten van rubber met een digitale microscoop.

Verschillen tussen natuurrubber en synthetisch rubber
Eigenschappen van natuurrubber en synthetisch rubber
Soorten, eigenschappen en toepassingen van natuurrubber en synthetisch rubber
Op vorm gebaseerde categorieën van rubber
Hardheid van rubber
Voorbeelden van het waarnemen en meten van rubber met een digitale microscoop

Verschillen tussen natuurrubber en synthetisch rubber

Natuurrubber

Rubberproducten gemaakt door vulkanisatie* van ruw rubber, gedroogd rubberboomsap (latex), worden gecategoriseerd als natuurrubber (NR).

* Vulkanisatie:: Zwavel wordt toegevoegd aan ruw rubber en verhit om een intermoleculaire binding tot stand te brengen, waardoor het rubber elastischer en sterker wordt. Rubber werd in 1839 toevallig door Charles Goodyear uit de Verenigde Staten ontdekt en is een geïndustrialiseerd materiaal geworden.

Synthetisch rubber

"Synthetisch rubber" is een algemene term voor rubber dat chemisch wordt gesynthetiseerd uit aardolie. Er zijn meer dan 100 soorten synthetisch rubber, gemaakt van verschillende grondstoffen. Synthetisch rubber werd ontwikkeld tijdens de Tweede Wereldoorlog en is een relatief nieuw product. Omdat door de Tweede Wereldoorlog natuurrubber, dat voornamelijk in Zuidoost-Azië wordt geproduceerd, moeilijk te verkrijgen was in de Verenigde Staten en Duitsland, begonnen beide landen zelf synthetisch rubber te produceren. Sindsdien wordt synthetisch rubber overal voor gebruikt.

Eigenschappen van natuurrubber en synthetisch rubber

Natuurrubber is goed voor ongeveer 40% van het wereldwijde gebruik en synthetisch rubber voor de overige 60%. Het gebruik van deze rubbers hang af van de toepassing ervan.

Natuurrubber

Voordelen: Door de hoge elasticiteit en scheurvastheid van natuurrubber wordt dat vaak gebruikt voor grote banden voor vrachtwagens en bussen en diverse andere industriële toepassingen.
Nadelen: Natuurrubber heeft is niet goed bestand tegen weersinvloeden, hitte en olie en is kwetsbaar voor licht, hitte, regen en andere invloeden.

Synthetisch rubber

Voordelen: In vergelijking met natuurrubber bevat synthetisch rubber minder onzuiverheden en is het qua prestaties stabieler dan natuurrubber. Door de samenstelling van de grondstoffen te wijzigen, kan rubber worden geproduceerd met verschillende eigenschappen, waaronder een hogere weerstand tegen hitte, chemicaliën of slijtage.
Nadelen: Synthetisch rubber is minder elastisch en scheurvast dan natuurrubber.

Soorten, eigenschappen en toepassingen van natuurrubber en synthetisch rubber

Synthetisch rubber kan in het algemeen worden onderverdeeld als rubber voor algemeen gebruik of als rubber voor speciale doeleinden. De kenmerkende naam, eigenschappen en toepassingen van synthetisch rubber zijn als volgt.

Rubber voor algemene doeleinden

Isopreenrubber (IR)

Isopreenrubber heeft bijna dezelfde eigenschappen als natuurrubber, heeft een goede kleur, ruikt vrijwel niet en zelfs bij lage temperaturen hoeft er geen warmte te worden vastgehouden. Daarentegen is natuurrubber beter bestand tegen weersinvloeden en warmte.

Toepassingen:: Vaak gebruikt voor auto- en vliegtuigbanden, transportbanden en tafeltennisrackets met kleur.

Styreen-butadieenrubber (SBR)

Styreen-butadieenrubber is het meest geproduceerde rubber voor algemeen gebruik en is beter bestand tegen slijtage en veroudering dan natuurrubber. Vanwege de slechte oliebestendigheid is dit rubber echter niet geschikt voor O-ringen en pakkingen.

Toepassingen:: Vaak gebruikt voor autobanden, schoenzolen en vloertegels.

Butadieenrubber (BR)

Butadieenrubber is na styreen-butadieenrubber het meest geproduceerde soort rubber voor algemeen gebruik. Het is elastischer en slijtvaster dan natuurrubber. Vanwege de slechte oliebestendigheid is dit rubber echter niet geschikt voor O-ringen en pakkingen.

Toepassingen:: Vaak gebruikt voor autobanden, rubberen riemen en slangen. Butadieenrubber is ook de voornaamste grondstof voor ABS-plastic (crylonitril-butadieen-styreen).

Speciaal rubber

Nitrilrubber (NBR)

Nitrilrubber is zeer goed bestand is tegen minerale oliën, wrijving, veroudering en wordt veel gebruikt als oliebestendig rubber.

Toepassingen:: Vaak gebruikt voor O-ringen, pakkingen en afdichtingen.

Chloropreenrubber (CR)

Chloropreenrubber is uitermate goed bestand tegen hitte, weersinvloeden, ozon en vlammen.

Toepassingen:: Vaak gebruikt als coatingmateriaal voor autogordels, slangen, draden en kabels, en wordt ook gebruikt in kleefstoffen en verf vanwege de hoge hechting.

Butylrubber (IIR)

Butylrubber is bestand tegen hitte, trillingen en chemicaliën en heeft uitstekende elektrische isolatie-eigenschappen.

Toepassingen:: Vaak gebruikt voor binnenbanden vanwege de lage gasdoorlaatbaarheid van het rubber, alsmede als geluiddempend materiaal voor audioapparatuur en als coatingmateriaal voor elektrische bedradingen.

Ethyleenpropyleenrubber (EPM/EPDM)

Ethyleenpropyleenrubber gaat zeer lang mee en is bestand tegen weersinvloeden, ozon en slijtage bij gebruik buitenshuis. Dit rubber is echter slecht bestand tegen olie.

Toepassingen:: Vaak gebruikt voor auto-onderdelen (radiatorslangen, riemen, enzovoort), als coating voor elektrische bedrading en als bouwmateriaal.

Acrylrubber (ACM)

Behalve dat acrylrubber uitermate goed bestand is tegen hitte, weersinvloeden en ozon, is dit rubber ook zeer goed bestand tegen olie en hoge temperaturen. Het is echter slecht bestand tegen koude en chemicaliën.

Toepassingen:: Vaak gebruikt voor olieslangen in auto's, pakkingen en afdichtingen.

Siliconenrubber (Q)

Ondanks de lage treksterkte en mechanische sterkte is siliconenrubber zeer goed bestand tegen koude en hitte, weersinvloeden en ozon en heeft dit rubber uitstekende elektrische isolatie-eigenschappen.

Toepassingen:: Vaak gebruikt voor de verpakking van levensmiddelen en medische producten omdat het onschadelijk is voor het menselijk lichaam en zeer goed bestand is tegen hitte.

Fluororubber (FKM)

Fluororubber is zeer goed bestand tegen hitte en chemicaliën, maar is duur.

Toepassingen:: Vaak gebruikt voor voedings- en farmaceutische apparatuur en de componenten daarvan.

Urethaan rubber (Q)

Urethaan rubber heeft een uitstekende treksterkte en draagkracht, is zeer goed bestand tegen olie en is slijtvast. Dit rubber is echter slecht bestand tegen hitte en water.

Toepassingen:: Vaak gebruikt voor componenten die veel gewicht moeten kunnen dragen, zoals autobanden, schoenzolen en walsen.

Op vorm gebaseerde categorieën van rubber

Vellen: Rubber kan worden verwerkt tot vellen.
Die vellen kunnen vervolgens worden gebruikt voor de productie van pakkingen en afdichtingen.
Schuim: Rubber kan worden gemengd met een schuimmiddel waardoor een poreuze structuur (spons) ontstaat.
Er zijn twee soorten schuim.