Ferdigbygd bildekk klart til pressing og vulkanisering i formen. Bildet er hentet fra papirleksikonet Store norske leksikon, utgitt 2005-2007.

Gummi (bildekkproduksjon) av Viking Dekk/KF-arkiv ※. Gjengitt med tillatelse

Gummi er en betegnelse på flere ulike materialer:

  • Vannløselige plantegummier: Visse harde, vegetabilske gummityper (tørkede plantesekreter) som sveller eller er løselige i vann.
  • Naturgummi: Myke, elastiske materialer som baseres på væske fra gummitreet (kautsjuk).
  • Syntetisk gummi: Syntetiske produkter med naturgummilignende egenskaper.

Alle gummier er polymerer, og er derfor sammensatt av store molekyler som danner lange kjeder. Disse molekylkjedene er sammenfiltret på en slik måte at gummi ofte kan strekkes til flere ganger sin egen lengde, og deretter komme tilbake til sin opprinnelige form etter at de påtrykte kreftene opphører. Gummi tilhører derfor gruppen av polymerer som kalles elastomerer.

Vannløselige plantegummier er harde i tørr tilstand, men med vann gir de myke, gelatinøse masser eller tyktflytende løsninger. De utvinnes særlig fra visse tropiske trær og busker. Eksempler på gummi av denne typen er gummi arabicum og tragant. De anvendes blant annet som tykningsmidler i næringsmidler, emulgeringsmidler og beskyttelseskolloider. Kjemisk sett er de polysakkarider eller derivater av slike. En annen betegnelse på disse stoffene er planteslim. Ofte utsondres gummien sammen med harpikser som såkalte gummiharpikser, gummiresina.

En rekke planter utskiller lateks, som kan brukes til å fremstille naturgummi. Det er imidlertid kautsjuk, som utvinnes fra lateks (melkesaft) fra gummitreet (Hevea Brasiliensis), som danner utgangspunktet for nesten all naturgummi som produseres i dag. Naturgummi består for det meste av polyisopren. Syntetisk gummi er på den andre siden polyisopren og andre typer gummi som fremstilles av mennesker. Både naturgummi og syntetisk gummi er høypolymere forbindelser som i seg selv er myke og høyelastiske (se gummielastisitet), og de påvirkes ikke nevneverdig av vann. Det er disse materialene man oftest forbinder med betegnelsen gummi. De er svært viktige industrielt, kommersielt og praktisk, og har bildekk som det største av mange anvendelsesområder.

Det er karakteristisk for natur- og syntetisk gummi at den er vulkaniserbarog først i vulkanisert tilstand får sine beste gummielastiske egenskaper. Vulkanisering er en prosess der gummimolekylene knyttes sammen til et molekylært nettverk, og dette sikrer gummien mot å flyte og få varige, ikke-elastiske deformasjoner.

I skandinaviske land omfatter betegnelsen gummi både den uvulkaniserte polymeren (rågummi) og det ferdige, vulkaniserte produktet, med eller uten fyllstoffer osv., mens betegnelsen kautsjuk er forbeholdt rå naturgummi. Elastomerer er fellesbetegnelsen på gummitypene (de vulkaniserbare elastomerer) og andre polymermaterialer med tydelige gummielastiske egenskaper. En type elastomer som skiller seg ut er termoplastisk gummi.

Mange myke, vulkaniserte gummityper kan strekkes til opptil tidobbelt lengde og er meget spenstige, idet de raskt smetter tilbake til utgangsformen når strekkraften opphører. Andre typer kan være betydelig tregere (viskoelastiske) og mer plastlignende, og tilsetning av inaktive fyllstoffer kan virke i samme retning.

Valg av gummitype til industriell produksjon avhenger av de krav som må stilles til for eksempel elastisitet ved de aktuelle temperaturene, styrke, bestandighet mot slitasje, varme, aldring, olje og kjemikalier, bearbeidingsegenskaper og pris. Også den enkelte konsument møter et stort utvalg gummityper i mange forskjellige produkter. Om egenskaper og anvendelser, se de enkelte gummitypene.

Utvinning og videre bearbeiding av rå naturgummi er beskrevet under kautsjuk og naturgummi.

Syntetiske gummityper blir fremstilt ved polymerisasjon av de respektive monomerer, som alle er produkter fra petrokjemisk industri. Styren-butadiengummi, nitrilgummi og kloroprengummi fås mest ved emulsjonspolymerisasjon og derfor primært i form av en lateks. En viss del av naturgummilateksen og de syntetiske lateksene blir, etter tilsetting av eventuelle vulkaniseringsmidler og andre ingredienser, brukt direkte som lim, impregneringsmidler for tekstiler og belegg på undersiden av tepper, til fremstilling av mange tynnveggede artikler (hansker, preventiver og ballonger), skumgummi, gummitråd til elastikk med mer.

Det meste blir imidlertid koagulert ut av lateksen, eller befridd for løsemiddel hvis polymerisasjonen har foregått i løsning, og levert til gummivareindustrien i balle-, granulat- eller pulverform. Syntetiske rågummityper produseres med passende konsistens til å kunne bli blandet direkte med fyllstoffer, myknere, antialdringsmidler og vulkaniseringsmidler, mens naturgummien ofte må underkastes en mastisering (nedbrytning) før dette lar seg gjøre. Rågummien leveres til dels med mykneren (olje) tilsatt og i slike mengder at den er å betrakte som oljedrøyet gummi.

Sot (carbon black) og kolloidal silika med meget små partikler virker forsterkende i gummi, og mange syntetiske gummityper (de ikke-krystalliserende) ville være lite anvendelige uten slike forsterkende fyllstoffer. Den ferdige gummiblandingen blir formet ved ekstrudering (slanger, lister og bånd), kalandrering (folier og gummiert tekstil), formpressing (bildekk, pakninger og buffere) eller sprøytestøping (såler på fottøy og støtfangere).

Vulkaniseringen skjer ved oppvarming, enten etter formingsprosessen eller allerede i pressformen. Egenskapene hos det ferdige produktet kan varieres innen vide grenser ved valg av egnet gummitype, tilsetningsstoffenes art og mengde og vulkaniseringsgraden. Stivheten kan økes med fyllstoffer, spesielle harpikser (for eksempel høystyrenharpikser) og høyere vulkaniseringsgrad. Vulkanisering med spesielt store svovelmengder gir ebonitt (hardgummi), som ikke lenger har typiske gummielastiske egenskaper.

Takket være en viss klebrighet hos den uvulkaniserte gummiblandingen, kan kompliserte produkter bygges opp av flere forskjellige blandinger, eventuelt også med armeringsmaterialer, og så vulkaniseres til ett produkt med optimale funksjonelle egenskaper. Således er et vanlig bildekk (radialdekk) bygd opp av 16–18 forskjellige gummiblandinger pluss kord og vulsttråd (se også vulkanisering).

Verdensproduksjonen av naturgummi var i 2001 om lag 7 millioner tonn, mens det ble laget rundt 10,5 millioner tonn syntetisk gummi. I 2017 hadde verdensproduksjonen økt til 13.5 millioner tonn naturgummi og 15 millioner tonn syntetisk gummi. Syntetisk gummi produseres i en rekke land der infrastrukturen er lagt til rette (USA, Japan, Kina, Brasil, Tyskand), mens naturgummi produseres for det meste i land der gummitreet vokser. Det produseres i dag mest naturgummi i Thailand, Indonesia, Malaysia, India og Kina, men også land i Sør-Amerika og Afrika bidrar til produksjonen. Over halvparten av den totale verdensproduksjonen av naturgummi og syntetisk gummi går til bildekkproduksjon. I Norge er en rekke bedrifter beskjeftiget med ulike gummiprodukter. Landets eldste gummivarefabrikk er Trelleborg-Viking A/S i Mjøndalen som ble etablert i 1896.

Om historisk utvikling og dyrking av gummitrær, se kautsjuk. Det er sannsynlig at stammer i Mellomamerika kjente til måter å stabilisere gummi på allerede 1600 f.kr. I 1839 fant imidlertid amerikaneren Charles Goodyear opp en type vulkanisering av kautsjuk, som gav opphav til en raskt voksende gummiindustri som snart omfattet ikke bare impregnerte tekstiler og fottøy, men også mange nye produkter. I 1890-årene fulgte også de luftfylte hjulringene, som var gjenoppfunnet av John Boyd Dunlop. Fra 1910 begynte plantasjegummien, særlig fra det sørlige Asia, å bli et viktig tilskudd til gummien fra Brasil, som nå spiller en relativt liten rolle.

Den første syntetiske gummitype som fikk noen praktisk betydning, var den tyske «metylgummi» fra den første verdenskrig, men den var lite egnet til annet enn ebonitt (hardgummi). Sist i 1920-årene ble den tyske buna fremstilt ved polymerisasjon av butadien. I 1930-årene ble de langt viktigere kopolymerer av butadien, nemlig styren-butadiengummi (buna S) og nitrilgummi (buna N) utviklet i Tyskland, samtidig med polysulfidgummi (thiokol), kloroprengummi (neopren) og butylgummi i USA. Dernest fulgte spesialtyper som silikongummi, fluorelastomerer, klorsulfonert polyetylen, uretangummi og akrylgummi.

I 1950-årene lyktes det ved hjelp av nyutviklede katalysatortyper å polymerisere isopren til en isoprengummi med kjemisk struktur identisk med strukturen til naturlig kautsjuk (syntetisk naturgummi). Epiklorhydringummi, etylen-propylengummi, etylen-vinylacetatgummi, propylenoksidgummi, stereoregulær butadiengummi og termoplastiske gummityper er andre relativt nye gummityper.

Symbol Typisk anvendelse
Butadiengummi BR I blanding med natur- eller styrenbutadiengummi i bildekk, sålemateriale
Kloroprengummi (neopren) CR Vær- og ozonbestandige kabler, tetningslister og slanger, kontaktlim
Naturgummi og syntetisk isoprengummi NR, IR Bildekk, slanger, pakninger, transportbånd, tankfôring, valsebelegg, fottøy, hansker, preventiver, lim (solusjon)
Nitrilgummi NBR Bensin- og oljeslanger, pakninger, kabler, arbeidsklær, hansker, lim
Styren-butadiengummi SBR Bildekk, transportbånd, pakninger, såler, kabler, lim
Uretangummi (polyuretangummi) AU, EU Massive hjulringer og lavtrykkdekk, slitesterkt fottøy, kabler, pakninger for høye belastninger, støtfangere

Oversikten viser egenskaper og anvendelser av de vulkaniserte produkter av de vanligste gummitypene. De angitte egenskapene er bare veiledende og vil kunne avhenge atskillig av arten og mengden av tilsetningsstoffer (forsterkende eller inaktive fyllstoffer, stabilisatorer, antialdringsmidler m.m.).

Gummitype og symbol Densitet av den rene gummi g/cm3 Strekkstyrke og slitasjebestandighet Elastisitet (“sprett”) Bestandighet Brennbarhet av den rene gummi Laveste temperatur Høyeste kontinuerlige brukstemperatur Typiske anvendelser
mot sollys mot ozonsprekking mot fortynnede syrer og baser mot bensin, olje o.l. mot sterkere løsemidler
Akrylgummi, ABR, ACM, ANM 1,05–1,15 Moderat Moderat–god Meget god Meget god Moderat God Dårlig Brennbar –25 °C 150 °C Olje- og varmebestandige pakninger, slanger, kabler
Butadiengummi, BR 0,94 Meget god Utmerket Moderat Dårlig Meget god Dårlig Dårlig–moderat Brennbar –80 °C 60 °C I blanding med naturgummi eller styrenbutadiengummi i bildekk, sålemateriale
Butylgummi, IIR 0,92 God Dårlig–moderat Meget god Meget god Meget god Dårlig Dårlig–moderat Brennbar –40 °C 110 °C Lufttett belegg i slangeløse bildekk, varmebestandige radiatorslanger, elastisk bygningsfolie, kabler
Epiklorhydrin-gummi, CO, ECO 1,27–1,36 Moderat–god Moderat–god Moderat–god Utmerket Moderat–god God Dårlig Moderat–brennbar –40 °C 120 °C Oljebestandige eller gasstette tekniske artikler (pakninger, slanger, gummimembraner)
Etylenpropylen–, EPM, EPDM 0,86 God Moderat–god Utmerket Utmerket Utmerket Dårlig Dårlig–moderat Brennbar –50 °C 130 °C Pakninger, kabler, utendørs tetningslister, støtfangergummi, fottøy, hageslanger, radiatorslanger
Etylen-vinyl- acetatgummi, EVA 0,98–1,02 Moderat–god Moderat Utmerket Utmerket Moderat–god Moderat Dårlig–moderat Brennbar –40 °C 150 °C Pakninger, slanger, kabler og andre olje- og varmebestandige deler i bilmotorer og husholdningsapparater. Tilsetning for slagfasthet i PVC. Smeltelim
Fluorgummi (vinyliden-fluoridperfluor- propylen- gummi) 1,80–1,86 Moderat–god Moderat Utmerket Utmerket Utmerket Utmerket Dårlig–moderat Selvslokkende –40 °C 200 °C Pakninger og annet med høy bestandighet mot varme, olje og mange kjemikalier
Kloropren-gummi, (neopren), CR 1,23 God–meget god God Utmerket Utmerket Meget god God Dårlig–moderat Lite brennbar –45 °C 100 °C Gummiering av tekstiler til telt, redningsflåter o.l. Kabelisolasjon, tetningslister og slanger. Kontaktlim
Klorpolyetylen-gummi, CPE 1,15–1,17 Meget god Moderat Meget god Utmerket Meget god Moderat–god Dårlig–moderat Lite brennbar 140 °C Oljebestandige slanger, kabler, tetningsbelger og transportbånd
Klorsulfonert polyetylen-gummi, CSM 1,10–1,25 Meget god Moderat–god Utmerket Utmerket Meget god Moderat Dårlig–moderat Selvslokkende –40 °C 130 °C Vær– og kjemikaliebestandige artikler, slanger og belegg, kabler, presenninger, folie til fôring av vannbassenger
Naturgummi, NR, og syntetisk isoprengummi, IR 0,93 Meget god–utmerket Utmerket Moderat Moderat–dårlig Meget god Dårlig Dårlig–moderat Brennbar –55 °C 80 °C Bildekk, slanger, pakninger, transportbånd, tankfôring, valsebelegg, fottøy, hansker, preventiver, lim (solusjon)
Nitrilgummi, NBR 0,98–1,00 God–meget god God Dårlig Dårlig Meget god Meget god Dårlig–moderat Brennbar –40 °C 110 °C Bensin- og oljeslanger, pakninger, arbeidsklær, hansker, lim
Polysulfid-gummi, ST, FA 1,25–1,35 Dårlig–moderat God Utmerket Utmerket God Utmerket Moderat–god Brennbar –50 °C 80 °C Slanger for oljer o.l., utendørs fugemasse og kitt,pakninger, gasstette membraner
Propylenoksid-gummi, PO 1,01 God Meget god Meget god Utmerket Moderat Moderat–god Moderat Brennbar –40 °C 120 °C Pakninger, dempere, motoroppheng m.m., f.eks. i biler
Silikongummi, MQ, MPQ 0,98 Dårlig–moderat God–meget god Utmerket Utmerket Moderat Dårlig Dårlig Lite brennbar –100 °C 200 °C Høy- og lavtemperaturanvendelser til spesialpakninger, masse til avstøpninger, innstøpninger og fleksible former. Tetningsmasser, kitt. Medisinsk utstyr og implantater.
Styrenbutadiengummi SBR 0,94 God–meget god God Moderat Moderat–dårlig God–meget god Dårlig Dårlig–moderat Brennbar, sterkt sotende flamme –50 °C 100 °C Bildekk, transportbånd, pakninger, såler, kabler, lim
Uretangummi (polyuretangummi) AU, EU 1,02–1,20 Utmerket Moderat Meget god Utmerket Dårlig–moderat Meget god Dårlig Brennbar –20 °C 80 °C Massive hjulringer og lavtrykkdekk, slitesterkt fottøy, kabler, pakninger for høye belastninger, støtfangere

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.