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Lexikon der Biochemie: Kautschuk

Kautschuk, Bezeichnung für die wichtigsten Vertreter der Elastomere. Ursprünglich bezeichnete man als K. nur den Naturkautschuk, heute werden alle hochpolymeren Stoffe, die bei Raumtemperatur amorph sind, eine niedrige Glastemperatur sowie eine weitmaschige Vernetzung aufweisen und mit Temperaturerhöhung über eine zunehmende Plastizität verfügen, als K. bezeichnet.

Naturkautschuk, NR (engl. natural rubber), wird aus dem Latex (Milchsaft) einiger tropischer und nichttropischer Gewächse gewonnen. Die wichtigste kautschukliefernde Pflanze ist der in Plantagen angebaute Kautschukbaum (Hevea brasiliensis).Chemisch sind die Naturkautschukarten Polyisoprene von fast 100 %iger cis-1,4-Konfiguration (Abb. a), während die dem Naturkautschuk nahestehenden Harz-haltigen Naturprodukte Guttapercha (Gutta) und Balata trans-Konfiguration zeigen (Abb. b). Die relative Molekülmasse des mechanisch nicht bearbeiteten Naturkautschuks ist nicht einheitlich und liegt zwischen 500 kDa und 1.000 kDa.

Die Isoprenmoleküle des Naturkautschuks sind in kettenförmigen Knäueln miteinander verbunden. Durch Dehnen werden die kettenförmigen Makromoleküle gestreckt und dadurch parallel ausgerichtet. Durch die Vulkanisation, die einen Einbau von Schwefel in die noch vorhandenen Doppelbindungen unter Bildung von Schwefelbrücken zwischen den Ketten darstellt, wird die Beweglichkeit der Kette durch intermolekulare Brückenbildung herabgesetzt, so dass eine Verformung nun mehr Kraft erfordert, begrenzt und nach Aufhören der Krafteinwirkung reversibel ist.

K. ist empfindlich gegenüber Oxidationsmitteln. Bei längerem Abkühlen verliert K. seine elastischen Eigenschaften durch teilweise Kristallisation.



Kautschuk. a) Naturkautschuk und b) Guttapercha.

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