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[[Datei:Dai-el-polymer.jpg|mini|Fluorpolymer von Daikin, 10 kg]]
[[Datei:Dyneon-polymer.jpg|mini|Fluorpolymer von Dyneon]]
[[Datei:Tecnoflon.jpg|mini|Fluor-Polymer ''Tecnoflon'' von Solvay-Solexis, 200 g]]
[[Datei:Perbunan.jpg|mini|Perbunan-Kautschuk]]
[[Datei:EPDM-Keltan.jpg|mini|EPDM-Polymer, Typ Keltan von [[Lanxess]], 200 g]]
[[Datei:Sheet of synthetic rubber coming off the rolling mill at the plant of Goodrich.jpg|mini|Herstellung von Synthesekautschuk bei B.F. Goodrich Co., Akron, Ohio, nach dem Ameripol-Prozess (1941)]]

Als '''Synthesekautschuk''' (indian. ''cao'' ‚Baum‘ und ''ochu'' ‚Träne‘) bezeichnet man [[Elastizität (Physik)|elastisch]]e [[Polymer]]e, aus denen [[Gummi #Gummi als Werkstoff|Gummi]] hergestellt wird und die aus [[Petrochemie|petrochemischen]] Rohstoffe erzeugt werden. Die wichtigsten Synthesekautschuke sind [[Styrol-Butadien-Kautschuk]] und [[EPDM]].

Neben Synthesekautschuk existieren [[Naturkautschuk]]<nowiki></nowiki>typen, vor allem auf der Basis des [[Milchsaft]]s (Latex) des [[Kautschukbaum]]es (''Hevea brasiliensis'').

== Geschichte ==
Um 1860 konnte [[Charles Hanson Greville Williams]] aus Naturkautschuk [[Isopren]] destillieren und die [[Summenformel]] [[Kohlenstoff|C]]5[[Wasserstoff|H]]8 bestimmen. Damit ermöglichte er [[Gustave Bouchardat]] 1879, synthetischen Kautschuk in einem mehrere Monate dauernden Prozess erstmals herzustellen, indem er aus Kautschuk gewonnenes Isopren mit [[Salzsäure]] zusammen erhitzte und eine gummiartige Substanz erhielt. Um 1900 stellte [[Iwan Lawrentjewitsch Kondakow|Iwan Kondakow]] aus [[2,3-Dimethylbutadien]] den ersten vollsynthetischen Kautschuk her.<ref name="I. Franta">{{Literatur| Autor=I. Franta | Titel=Elastomers and Rubber Compounding Materials | Verlag=Elsevier | ISBN=978-0-444-60118-6 | Jahr=2012 | Online={{Google Buch | BuchID=c4VrsytF9BUC | Seite=65 }} | Seiten=65 }}</ref> Das erste Patent zur Herstellung von synthetischem Kautschuk wurde 1909 an [[Fritz Hofmann (Chemiker)|Fritz Hofmann]] erteilt. Dabei wurde sogenannter [[Methylkautschuk]] aus 2,3-Dimethylbutadien polymerisiert.

Während beider Weltkriege verlor Deutschland den Zugang zu seinen Kautschuk-Quellen und die Suche nach Alternativen wurde gefördert. Im [[Erster Weltkrieg|Ersten Weltkrieg]] wurden bei [[Bayer AG|Bayer]] in Leverkusen von 1915 bis 1918 gemäß dem Verfahren nach Fritz Hofmann rund 2.500 Tonnen Methylkautschuk hergestellt.<ref>{{Literatur |Autor=Gottfried Plumpe |Titel=Industrie, technischer Fortschritt und Staat. Die Kautschuksynthese in Deutschland 1906-1944/45 |Sammelwerk=Geschichte und Gesellschaft |Band=9. Jahrgang |Nummer=Heft 4 |Datum=1983 |JSTOR=40185324 |Seiten=564-597}}</ref>

Der erste wirtschaftlich nutzbare synthetische Kautschuk war [[Styrol-Butadien-Kautschuk]] (SBR), ein 1926 durch die deutschen Chemiker [[Walter Bock]] und [[Eduard Tschunkur]] bei der [[I.G.-Farben|I.G.-Farbenindustrie]] im Werk [[Leverkusen]] entwickeltes und am 15. Januar 1927 zum Patent angemeldetes [[Emulsionspolymerisation|Emulsionspolymerisat]] von [[1,3-Butadien]] und [[Styrol]].<ref>{{Patent| Land=DE| V-Nr=511145| Code=C| Titel=Verfahren zur Darstellung von künstlichem Kautschuk| A-Datum=1927-01-15| V-Datum=1930-10-27| Anmelder=IG Farbenindustrie AG| Erfinder=Walter Bock, Eduard Tschunkur}}</ref> Die dafür geschaffene Wortmarke „[[Buna (Kautschuk)|Buna]]“ wurde am 11. Juli 1929 für die I.G.-Farbenindustrie geschützt.<ref>[https://register.dpma.de/DPMAregister/marke/register/DD419435/DE Markenregister DD419435] sowie [https://register.dpma.de/DPMAregister/marke/register/507563/DE DE507563], Wortmarke „[[Buna (Kautschuk)|Buna]]“ angemeldet für I.G.-Farbenindustrie, nach Liquidation der IG 1951/52 waren die Rechte auf die Nachfolgegesellschaften übergegangen. Heute ist die Marke im Besitz von [[Dow Chemical]] und [[Lanxess]].</ref> 1930 entwickelten die I.G.-Farben-Chemiker [[Erich Konrad (Chemiker)|Erich Konrad]] und Eduard Tschunkur [[Nitrilkautschuk|Butadien-Acrylnitril-Kautschuk]] (NBR), und in den USA entwickelte [[E. I. du Pont de Nemours and Company|DuPont]] [[Chloropren-Kautschuk]] (CR), der heute als [[Neopren]] verkauft wird. Am 7. Juli 1932 begann im Werk SK-1 in [[Jaroslawl]] die sowjetische Produktion von synthetischen Gummi nach dem [[Lebedew-Prozess|Lebedew-Verfahren]].<ref>Rubber and Plastics Research Association: ''Soviet Rubber Technology''. Band 31, S. 5. {{Google Buch|BuchID=_-M7AAAAMAAJ}}</ref> In den USA entstanden 1942 [[Silikone#Silikonkautschuk und Silikonelastomere|Silikonkautschuk]] und 1948 [[Fluorkautschuk]].

Auch während des [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkriegs]] wurde Kautschuk knapp, diesmal nicht nur für die europäischen [[Achsenmächte]], sondern auch für die [[Alliierte]]n, da Japan die asiatischen Plantagen erobert hatte. In Deutschland produzierte die [[I.G. Farben]] ab 1935 in den [[Buna-Werke]]n Styrol-Butadien-Kautschuk unter dem Namen [[Buna (Kautschuk)|Buna]]. Als Rohstoff diente beispielsweise in [[Schkopau]] [[Braunkohle]] und aus dem benachbarten [[Leuna]]werk stammte der notwendige [[Wasserstoff]].

Ab 1940 lagerte die staatliche US-amerikanische ''Rubber Reserve Company'' Naturkautschuk ein, da die USA einen Lieferstopp bei einem Angriff Japans in Asien befürchteten. Als dieser dann auch eintrat, begannen die USA ab 1941, 15 staatlich finanzierte Fabriken für Buna-Kautschuk aufzubauen. Die Patente für [[Styrol-Butadien-Kautschuk]] lagen bei der [[ExxonMobil|Standard Oil of New Jersey]], die sich aufgrund eines Abkommens mit der I.G. Farben weigerte, die Buna-Patente für den amerikanischen Markt freizugeben, worauf eine Untersuchungskommission die Firma einer „fortgesetzten Verschwörung zugunsten Deutschlands“ bezichtigte und [[Harry S. Truman]] auf einer Pressekonferenz von „Verrat“ sprach. Der amerikanische Kongress beschloss die Freigabe der Buna-Patente für Amerika. Im Jahr 1943 übertraf die US-Produktion von 185.175 Tonnen „Government Rubber“ erstmals die deutsche Produktion von 110.569 Tonnen und konnte bis zum Kriegsende noch auf über 730.000 Tonnen gesteigert werden.<ref>Jochen Streb: {{Webarchiv |url=http://www.uni-tuebingen.de/uni/wwl/streb-ht.doc |wayback=20120110095111 |text=''Die Entwicklung der Synthesekautschukindustrie in Deutschland und den USA vor und während des Zweiten Weltkriegs''}} (DOC-Datei; 162 kB).</ref>

In den folgenden Jahren wurden immer mehr auf spezielle Bedürfnisse abgestimmte synthetische Kautschuke entwickelt.

== Herstellung ==
Heute wird Kautschuk hauptsächlich [[Synthese (Chemie)|synthetisch]] durch [[Polymerisation]] hergestellt. Es entsteht meist aus [[Styrol]] und [[1,3-Butadien]], andere Rohstoffbasen sind [[Styrolacrylat]], [[Reinacrylat]] und [[Vinylacetat]].

Die Polymerenketten sind üblicherweise aus [[Kohlenwasserstoffe]]n aufgebaut. Ketten auf der Basis von [[Silikone]]n oder anderer Verbindungen sind ebenfalls möglich.

== Einteilung ==
Gemäß der Norm DIN/ISO 1629 (Kautschuk und Latices - Nomenklatur) können Kautschuke folgendermaßen eingeteilt werden.<ref>{{Literatur | Kapitel=Rubber, 3. Synthetic | Titel=[[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry]] | Auflage=7 | Jahr=2007 | DOI=10.1002/14356007.a23_239.pub4}}</ref>

{| class="wikitable"
|-
! Gruppe !! Spezifikation !! Beispiele
|-
| align="center" | R || Ungesättigte [[Doppelbindung]]en in der Hauptkette || [[Naturkautschuk|NR]], [[Styrol-Butadien-Kautschuk|SBR]], [[Butadien-Kautschuk|BR]], [[Acrylnitril-Butadien-Kautschuk|NBR]], [[Chloropren-Kautschuk|CR]], [[Isobuten-Isopren-Kautschuk|IIR]]
|-
| align="center" | M || [[Gesättigte Verbindungen|Gesättigte]] [[Polymethylen]]-Hauptkette || [[Ethylen-Propylen-Copolymer|EPM]], [[Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk|EPDM]], [[Chloriertes Polyethylen|CM]], [[Chlorsulfoniertes Polyethylen|CSM]], [[Ethylen-Acrylat-Copolymer|AEM]]*, [[Acrylat-Kautschuk|ACM]], [[Ethylen-Vinylacetat-Copolymer|EVM]]*
|-
| align="center" | O || Sauerstoff in der Hauptkette (Polyether-Kautschuk) || [[epichlorohydrin-Kautschuk|CO]], ECO, GPO
|-
| align="center" | U || Stickstoff und Sauerstoff in der Hauptkette (Polyurethan-Kautschuk) || [[Polyester-Urethan|AU]], [[Polyether-Urethan|EU]]
|-
| align="center" | Q || [[Siloxane|Siloxan]]-Gruppen in der Hauptkette ([[Silikonkautschuk|Silikon-Kautschuk]]) || VMQ, MQ, FMVQ
|-
| align="center" | T || Schwefel in der Hauptkette (Polythioether-Kautschuk) || OT, EOT
|-
| align="center" | Z || Phosphor und Stickstoff in der Hauptkette (Polyphosphazen-Kautschuk) || FZ, PZ
|}
: <nowiki>*</nowiki> nicht in DIN/ISO 1629 enthalten.

Weiterhin gibt es noch verschiedene weitere Modifikationen, die ebenfalls durch Buchstaben gekennzeichnet werden.

{| class="wikitable"
|-
! Typ !! Modifikation
|-
| align="center" | X || [[Carboxylierung|carboxylierte]] Kautschuke
|-
| align="center" | S || Lösungs-Kautschuke
|-
| align="center" | EM || Emulsions-Kautschuke
|-
| align="center" | OE || öl-gestreckte Kautschuke
|-
| align="center" | B || bromierte Kautschuke
|-
| align="center" | C || chlorierte Kautschuke
|-
| align="center" | Y || thermoplastische Kautschuke
|}

== Weltproduktion ==
Gegenwärtig beträgt der Anteil des synthetischen Kautschuks am Gesamtbedarf von Kautschuk etwa 60 % (in Europa und den USA über 70 %). 1998 wurden weltweit 10,4 Millionen Tonnen Synthesekautschuk verbraucht, davon 60 % für [[Reifen]] und 10 % für Automobilteile. Die umsatzstärksten synthetischen Sorten sind: [[Styrol-Butadien-Kautschuk]] (SBR), [[Butadien-Kautschuk|Polybutadien-Kautschuk]] (BR), [[Nitrilkautschuk]] (NBR), [[Isobuten-Isopren-Kautschuk]] (IIR), [[Chloropren-Kautschuk]] (CR) und [[Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk]] (EPDM). Für die Teppichindustrie bedeutsam ist [[Styrol-Butadien-Latex]] (SBL) und für Anwendungen bei Temperaturen bis zu 300 °C [[Silikonkautschuk]] (SI).

== Verwendung ==
Synthetischer Kautschuk kann als alleiniges Polymer oder in Mischungen mit Naturkautschuken verwendet werden. Zwischen 65 % und 70 % des gesamten Kautschuks geht in die Produktion von [[Autoreifen]]. Weitere Hauptanwendungsgebiete sind [[Bindemittel]] für die [[Papierstreicherei]], die Teppichrückenbeschichtung sowie getauchte Artikel wie z. B. dünne Handschuhe.

In aufgeschäumter Form wird Kautschuk für [[Matratze]]n und [[Latexschwamm|Schwämme]] verwendet.

Durch Tauchen glänzender Metall- oder Keramikformen in eine Emulsion werden [[Kondom]]e, [[Handschuh]]e oder [[Luftballon]]s - Waren mit besonders geringer Filmdicke hergestellt. Dickere Filme werden für die Herstellung von [[Abguss]]formen, Fahrzeug[[reifen]], Motor[[Lager (Maschinenelement)|lagern]] sowie diversen Gummi/Metall-Verbindungen benötigt. In Hochleistungsreifen findet sich auch [[Neodym]]-katalysierter Polybutadienkautschuk (Nd-PBR).

Ein weiterer wichtiger Anwendungsfall sind Dichtungsprofile aus Kautschuk, etwa für Türen und Fenster. Wegen seiner günstigen Witterungsbeständigkeit wird hierfür hauptsächlich EPDM verwendet. Das typisch schwarze Profil weist häufig zwei Lumina auf, eines bewirkt das Klemmen in der Haltefuge, das andere füllt federnd die Dichtfuge. Diese Dichtungsprofile werden durch [[Extrusion (Fertigungstechnik)|Extrusion]] hergestellt und oft in angeschlossenen Veredelungsverfahren [[Beflockung|beflockt]], [[Kaschierung (Fertigungstechnik)|kaschiert]] und/oder [[Lack|lackiert]].

Daneben gibt es geschlossenzelligen, oft weißen Schaum in Form von Bändern oder Rundschnüren als Dichtungen. Besonders wenig Kraft für die Dickenkompression benötigt Schaum, der in Form eines D-Profils extrudiert wird und damit ein durchgängiges Lumen aufweist. Durch Anbauen eines doppelseitigen Klebebands werden diese Profile an einer flachen Seite selbstklebend gemacht. Das heute verwendete Material ist gut zu reinigen.

Die ersten selbstklebenden, komprimierbaren Fensterdichtungen "tesamoll" kamen um 1970 auf und bestanden aus offenporigem, daher schmutzempfindlichem und noch nicht sehr UV-beständigem Polyätherschaum.

== Kautschukchemikalien ==
{{Siehe auch|Alterungsschutzmittel#Anwendung in Natur- und Synthesekautschuk|titel1=„Anwendung in Natur- und Synthesekautschuk“ im Artikel Alterungsschutzmittel}}

''Vulkazit'' oder ''Vulkacit'' wurde von der [[I.G. Farben]] als Handelsname für Vulkanisationsbeschleuniger eingeführt. Noch heute verwendet das Nachfolgeunternehmen [[Lanxess]] sie.<ref>[http://techcenter.lanxess.com/ruc/emea/en/products/types/index.jsp?pid=32 Lanxess Vulkacit®: Products & Applications – Overview]</ref>

{| class="wikitable"
|-
! Stoffklasse
! Chemische Bezeichnung
! Handelsname [[Lanxess]]
! Handelsname [[Chemtura]]
! [[CAS-Nummer]]
|-
|rowspan="12"| [[Vulkanisationsbeschleuniger]]
| [[Zinkdiethyldithiocarbamat]]
| Vulkazit LDA
| Ethazate
| {{CASRN|14324-55-1|Q16295596}}
|-
| [[Zinkdibutyldithiocarbamat]]
| Vulkazit LDB
| Butazate
| {{CASRN|136-23-2|Q27280015}}
|-
| [[Zinkdibenzyldithiocarbamat]]
| Vulkazit ZBEC
| Arazate
| {{CASRN|14726-36-4|Q27256296}}
|-
| [[N,N′-Diphenylguanidin|''N'',''N''′-Diphenylguanidin]]
| Vulkazit D
|
| {{CASRN|102-06-7|Q2537147}}
|-
| [[N-Cyclohexylbenzothiazol-2-sulfenamid|''N''-Cyclohexyl-2-benzothiazolsulfenamid]]
| Vulkazit CZ
| Delac S
| {{CASRN|95-33-0|Q4445828}}
|-
| [[N-tert-Butyl-2-benzothiazol-sulfenamid|''N''-''tert''-Butyl-2-benzothiazol-sulfenamid]] (TBBS)
| Vulkazit NZ
| Delac NS
| {{CASRN|95-31-8|Q27292283}}
|-
| [[2-(Morpholinthio)benzothiazol]]
| Vulkazit MOZ
| Delac MOR, NOBS SP
| {{CASRN|102-77-2|Q27291760}}
|-
| [[2-Mercaptobenzothiazol]]
| Vulkazit Merkapto/M
| Naugex MBT
| {{CASRN|149-30-4|Q904160}}
|-
| [[Di(benzothiazol-2-yl)disulfid|Dibenzothiazyldisulfid]]
| Vulkazit DM
| Naugex MBTS
| {{CASRN|120-78-5|Q2795423}}
|-
| [[Zink-2-mercaptobenzothiazol]]
| Vulkazit ZM
| OXAF
| {{CASRN|155-04-4|Q27094435}}
|-
| [[Thiuram]] (TMTD)
| Vulkazit Thiuram
| Turex
| {{CASRN|137-26-8|Q416572}}
|-
| [[N,N′-Di-o-tolylguanidin|''N'',''N''′-Di-''o''-tolylguanidin]] (DOTG)
|
|
| {{CASRN|97-39-2|Q426022}}
|-
| Schwefelspender
| [[Tetramethylthiuramtetrasulfid]]<ref>{{Webarchiv|url=http://www.akrochem.com/pdf/product/rubber_chemicals/accelerator_dptt.pdf |wayback=20140714230100 |text=Accelerator DPTT}}</ref>
| Tetrone A
|
| {{CASRN|97-91-6|Q81988689}}
|}

Quellen: <ref>[http://www.akrochem.com/pdf/reference/chemical_cross_reference.pdf Rubber Chemicals Competitive Cross Reference]</ref><ref>[http://www.mhaeberl.de/KAT/14Chemikalien.htm Chemikalien in Kautschuk: 1.4.1 Vernetzungschemikalien, Beschleuniger]</ref>

== Literatur ==
* E. Konrad: ''Über die Entwicklung des synthetischen Kautschuks in Deutschland.'' In: ''Angewandte Chemie.'' 1950, 62, 21, S. 491–496, [[doi:10.1002/ange.19500622102]].
* Heike Kloppenburg, Thomas Groß, Martin Mezger, Claus Wrana: ''Das elastische Jahrhundert. Synthesekautschuke.'' In: ''Chemie in unserer Zeit.'' 2009, 43, 6, S. 392–406, [[doi:10.1002/ciuz.200600515]].

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4133407-3}}

[[Kategorie:Polymergruppe]]
[[Kategorie:Elastomer]]
[[Kategorie:Kautschuk]]

[[th:ยางสังเคราะห์]]

Synthesekautschuk - Versionsgeschichte

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