Gomma naturale e gomma sintetica

La gomma è un materiale polimerico costituito da lunghe catene di idrocarburi. La gomma è costituita da elastomeri, grandi molecole simili a catene che possono essere allungate a grandi lunghezze e recuperare la loro forma originale. È caratterizzata da elasticità, resilienza e tenacità.

La gomma può essere suddivisa in:

• gomma naturale (NR Natural Rubber) o caucciù, secondo la Normativa UNI 7703, ricavata da lattice di piante tropicali (tipicamente Hevea brasiliensis), che si trovano in Africa, Asia e Amazzonia. In sostanza il caucciù è un poliisoprene (2-metil – 1,3 – butadiene, idrocarburo alifatico del gruppo delle diolefine, omologo del butadiene), ottenuto per coagulazione del lattice. Circa il 94 – 95% del caucciù è costituito da poliisoprene, a cui si associano proteine, acidi grassi, ed altre sostanze stabilizzanti. Una volta conosciuta la struttura chimica della gomma naturale si sono ottenuti per sintesi chimica altri materiali artificiali di tipo gommoso:
• gomma sintetica: quest’ultima viene ottenuta polimerizzando una miscela di butadiene con una poliolefina. A differenza della gomma naturale la gomma sintetica viene ottenuta partendo da idrocarburi più semplici, che per polimerizzazione generano dei lattici artificiali che vengono successivamente coagulati. Alcune gomme sintetiche, quali SBR (stirene – butadiene), NBR (acrilonitrile – butadiene), o CR (Cloroprene), gomme poliestere sono particolarmente resistenti all’abrasione. In generale le gomme sintetiche si prestano ad applicazioni a temperature estreme, e laddove sia richiesta una buona resistenza all’aging da calore. Per contro la gomma sintetica non è indicata per applicazioni in presenza di oli, grassi, idrocarburi, acidi forti.

Sia la gomma naturale sia la gomma sintetica vengono rinforzate con nerofumo. Un processo base applicato alla gomma, sia essa naturale o sintetica, è il processo di vulcanizzazione, che conferisce maggior elasticità e al contempo durezza, rendendola meno sensibile alle variazioni di temperatura.

Tipologie di gomma sintetica

Si citano alcuni tipi di gomme sintetiche attualmente disponibili in commercio:

• gomma polibutadiene, particolarmente resistente all’usura;
• gomma SBR (copolimero stirolo – butadiene), molto usato grazie al buon rapporto prezzo / caratteristiche meccaniche: è una tipo di gomma sintetica tra le più comunemente usate;
• gomma nitrile (NBR), caratterizzata da buona resistenza all’abrasione, resistenza a temperature fino a 130 – 135°C, e da buona resistenza chimica a idrocarburi, grassi, olio: è per contro abbastanza sensibile all’ossidazione;
• gomma neoprene, polimero del cloro-butadiene, utilizzata per esempio per la produzione di mute subacquee;
• gomma butile, nota anche con la sigla IIR (isobutilene – isoprene rubber) particolarmente resistente al taglio, all’abrasione, alla temperatura e con bassa permeabilità ai gas. È un materiale predominante nella produzione di rivestimenti interni di pneumatici e camere d’aria: viene anche utilizzata per tubi, tappi farmaceutici, prodotti chimici per agricoltura, o-ring, sigillanti, ecc;
• elastomeri del polietilene: comprendono sia il polimero ottenuto per solfoclorurazione del polietilene sia il terpolimero EPDM (etilene – butadiene – propilene), particolarmente apprezzato per il suo buon rapporto prezzo / prestazioni;
• elastomeri fluorurati, caratterizzati da elevatissima resistenza chimica: per questo vengono utilizzati in ambienti particolarmente aggressivi;
• elastomeri acrilici: comprendono polimeri – copolimeri acrilato di etile e acrilato di butile, e polimeri fluoro-acrilati;
• polimeri al fluorosolfuro (Thiokol®): sono ottenuti per reazione tra cloruro di etilene e polisolfuro di sodio. Date le loro elevate caratteristiche di elasticità, flessibilità, durabilità, resistenza all’umidità e agli agenti atmosferici, resistenza agli oli e solventi organici, bassa permeabilità ai gas, resistenza anche a temperature molto basse (fino a –55 °C), trovano utilizzo come polimeri base nei sigillanti per edilizia e progetti di ingegneria civile, per guarnizioni a pressione, apparecchiature elettriche, connettori, giunti metallici, strumentazione varia; vengono anche impiegati come agenti modificanti nelle resine epossidiche e poliuretano, conferendo loro flessibilità, durabilità, resistenza agli agenti atmosferici;
• gomme poliestere, ottenute per copolimerizzazione tra poliesteri lineari e di-isocianati; sono caratterizzate da elevata resistenza a trazione, abrasione e allo strappo;
• gomme siliconiche: si differenziano dagli altri elastomeri per il fatto che non sono costituite da atomi di carbonio, ma di silicio e ossigeno alternati fra loro. Date le loro caratteristiche di elevata resistenza termica (alle alte e basse temperature), antiossidanti, e dielettriche, hanno numerose possibilità di applicazione (es. gomme siliconiche da stampaggio).

Le applicazioni della gomma

Le applicazioni delle gomme si possono classificare nei seguenti settori:

• industria dell’automotive,
• industria elettrica – elettronica,
• edilizia e costruzioni (compresa ingegneria civile),
• industria alimentare,
• settore – medicale – farmaceutico,
• industrial manufacturing,
• coating,
• industria calzaturiera.

Il mercato della gomma

La dimensione del mercato globale della gomma si è attestata a 40,77 miliardi di dollari nel 2019 e si prevede che raggiungerà 51,21 miliardi entro il 2027, con un CAGR del 5,3% durante il periodo di previsione.