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Styrolbutadien-Kautschuk und Styrolbutadien-Latex: Worin bestehen die Unterschiede?

Juni 10, 2020 09:14 PM

Die Begriffe Styrolbutadien-Kautschuk (SB-Kautschuk) und Styrolbutadien-Latex (SB-Latex) werden häufig synonym verwendet. Es handelt sich jedoch um zwei unterschiedliche Materialien, die in zahlreichen Produkten ganz unterschiedlich eingesetzt werden.

SB-Kautschuk und SB-Latex sind synthetische Polymere, die in der Regel durch Emulsionspolymerisation hergestellt werden. Sie enthalten zwei identische Komponenten – den organischen Verbundstoff Styrol und das Industriegas Butadien. Styrol entsteht während der Reaktion von Benzol und Ethen bei Raumtemperatur. Es ist eine farblose, ölige Flüssigkeit, die süßlich riecht. Butadien hingegen ist ein Nebenprodukt des Kohlenwasserstoffs Ethen – ein farbloses Gas, das schwach nach Benzin riecht.

SB-Kautschuk und SB-Latex bieten gegenüber Naturkautschuk verschiedene Vorteile. Sie sind in der Regel preiswerter und widerstandsfähiger gegen Abnutzung. Die synthetischen Materialien werden darüber hinaus im Gegensatz zu Naturkautschuk im Laufe ihres Lebenszyklus härter. In SB-Kautschuk und SB-Latex befinden sich auch keine Allergene (im Gegensatz zu Naturkautschuk). Allergien gegen Naturkautschuk sind im Gesundheitswesen zu einem großen Problem geworden. Eine Allergie gegen Naturkautschuk tritt mit hoher Wahrscheinlichkeit bei Personen auf, die regelmäßig in Kontakt mit Naturkautschuk kommen. Dazu gehören Fachkräfte im Gesundheitswesen, die Gummihandschuhe tragen, sowie Patienten, die sich zahlreichen Operationen unterziehen müssen.

Dies sind die wesentlichen Ähnlichkeiten zwischen SB-Kautschuk und SB-Latex. Worin bestehen nun die Unterschiede?

Styrolbutadien-Kautschuk

Styrolbutadien-Kautschuk besteht häufig aus 25 % Styrol und 75 % Butadien. Er verfügt damit über einen höheren Butadien-Gehalt als Styrolbutadien-Latex und ist so elastischer als dieser. 

Die Anfänge von SB-Kautschuk lassen sich bis ins frühe 20. Jahrhundert zurückverfolgen, als der synthetische Kautschuk in Deutschland entdeckt wurde. Damals war aufgrund der boomenden Autoindustrie die Nachfrage nach Kautschuk groß. Um diesen Bedarf zu decken, bot das Pharma- und Chemieunternehmen Bayer seinen Wissenschaftlern 1906 einen besonderen Anreiz. Wenn sie es schafften, einen synthetischen Kautschuk zu entwickeln, der in der Herstellung weniger als 10 Goldmark pro Kilo kostete, sollten sie ein Preisgeld von 20.000 Goldmark (heute umgerechnet etwa 125.000 USD) erhalten.

1909 gelang Fritz Hofmann kurz vor Ende des Projektzeitraums der Durchbruch. Da noch einige Optimierungen vorgenommen werden mussten, wurde der erste synthetische Kautschuk – eine Variation der Hofmannschen Zusammensetzung – von Bayer erst 1910 vertrieben. Im Ersten Weltkrieg schnellte der Absatz von synthetischem Kautschuk in die Höhe, da Naturkautschuk nur noch schwer zu beschaffen war. Kautschuk wurde jedoch für die Kriegsmaschinerie von Deutschland und seinen Verbündeten dringend benötigt.

Nach dem 1. Weltkrieg wurde weiter an der Verbesserung von synthetischem Kautschuk gearbeitet. Chemiker Dr. Walter Bock, angestellt beim deutschen Pharmaunternehmen IG Farben, experimentierte mit dem Verfahren der Emulsionspolymerisation. Bock fand heraus, dass bei einer Zusammensetzung aus 25 % Styrol und 75 % Butadien ein robuster und elastischer synthetischer Kautschuk entsteht. 

rubber-tire.jpg1929 wurde ein Patent für den ersten Styrolbutadien-Kautschuk eingereicht und unter dem Namen „Buna S“ vermarktet. Der neue Mischpolymer war robuster und weniger gummiartig als Naturkautschuk und daher ideal als Material für Reifen geeignet. Auch heute wird SB-Kautschuk vor allem für Autoreifen verwendet. Etwa die Hälfte aller hergestellten Autoreifen bestehen aus SB-Kautschuk.

Das ist jedoch nicht der einzige Einsatzbereich. Durch unterschiedliche Polymerisationsverfahren lässt sich die Konsistenz des SB-Kautschuks verändern. Bei einer kalten Polymerisation kann das Endprodukt beispielsweise als Masse zum Füllen von Schlaglöchern und als Schaum für Matratzen verwendet werden.

Styrolbutadien-Latex

Styrolbutadien-Latex ist die gängigste Form von Styrolbutadien-Emulsionspolymer. Es unterscheidet sich nicht nur von Styrolbutadien-Kautschuk, sondern auch von Naturkautschuk. Naturkautschuk ist der Milchsaft des Kautschukbaums (Hevea brasiliensis), der häufig auch Gummibaum genannt wird. Dieser Milchsaft kann verfeinert und gemischt und das Material im Anschluss weiterverarbeitet werden. Darüber hinaus werden dessen physische Eigenschaften optimiert. Gummihandschuhe für medizinische Fachkräfte werden beispielsweise aus Naturkautschuk hergestellt.

SB-Latex unterscheidet sich von SB-Kautschuk durch eine höhere Vernetzungsdichte und ist daher im Vergleich zu SB-Kautschuk robuster und fester. Das bedeutet, dass SB-Latex nach dem Dehnen wieder annähernd in die Originalform zurückkehrt.

folding food cartons.jpgSB-Latex unterscheidet sich auch durch seine deutlich größere Vielseitigkeit von SB-Kautschuk. Dank der verfügbaren Verfahrensoptionen können Hersteller extrem unterschiedliche Polymerzusammensetzungen mit einer jeweils extrem unterschiedlichen Performance herstellen. Herstellern von SB-Latex wie Mallard Creek Polymers ist es daher möglich, Produkte für ganz unterschiedliche Anforderungen anzupassen.

Mit SB-Latex werden beispielsweise Papier für Magazine, Flyer und Kataloge sowie Kartons, z. B. für Lebensmittel, beschichtet. SB-Latex verbessert das Bindevermögen von Pigmenten und macht das Papier geschmeidiger, stabiler, glatter, heller und wasserabweisender. Das Material ist auch deutlich preiswerter als andere Beschichtungen.

SB Latex is backcoating on textiles.jpgDarüber hinaus wird SB-Latex auch für die Rückseitenbeschichtung von Textilien eingesetzt, z. B. für Tuftteppiche, die in den USA sehr beliebt sind und einen Marktanteil von 90 % ausmachen. Durch die Rückseitenbeschichtung werden die Tufts fixiert, wodurch sich die Stabilität erhöht und die Ränder weniger ausfransen. Die Hauptvorteile von SB-Latex bei der Rückseitenbeschichtung sind jedoch das hohe Bindevermögen von Pigmenten und die Festigkeit.

Für SB-Latex werden aufgrund der Vielseitigkeit kontinuierlich neue Anwendungsgebiete gefunden. Dazu gehören Laufbahnen, Spezialbeschichtungen, Klebstoffe und Vliesstoffe.

Da SB-Latex relativ schwer im Handling ist, verfügen viele Hersteller nur über ein eingeschränktes Produktangebot. Mallard Creek Polymers hingegen bietet zahlreiche Mischungen aus SB-Latex an. Sie suchen nach SB-Latex für ein Produkt? Dann sehen Sie sich die Produktliste von Mallard Creek Polymers an. Sie haben eine Idee für die Verwendung von SB-Latex, wissen aber nicht, welches Produkt am besten dafür geeignet ist? Dann wenden Sie sich per E-Mail oder telefonisch unter +1-877-240-0171 an unser Expertenteam.

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