BR – Polibutadieno

Propiedades

El caucho de polibutadieno (BR, PBD) es uno de los elastómeros sintéticos de uso general más baratos y de mayor volumen que a veces se utiliza como sustituto del caucho natural (NR). Se produce por polimerización aniónica o por polimerización de coordinación del 1,3-butadieno, normalmente en un disolvente no polar. Este último suele ser el método elegido porque permite un control estricto del peso molecular (MW) y una excelente estereoregularidad.1 El 1,3-butadieno puede entrar en la cadena del polímero en crecimiento de tres maneras diferentes, dando lugar a los tres isómeros estructurales cis-1,4, trans-1,4 y vinilo-1,2, como se muestra en la figura siguiente.

Tanto el cis-1,4- como el trans-1,4-polibutadieno tienen una temperatura de transición vítrea (Tg) baja similar, de aproximadamente -107°C, mientras que el 1,2-vinilo tiene una Tg mucho más alta, de aproximadamente 0°C, por lo que no es adecuado para la mayoría de las aplicaciones de elastómeros. A pesar de tener Tg similares, los PBD cis y trans tienen propiedades mecánicas y usos muy diferentes. Por ejemplo, el PBD rico en cis-1,4 tiene una cristalinidad muy baja y el punto de fusión más bajo, mientras que el polibutadieno con un alto contenido en trans-1,4 tiene una cristalinidad mucho mayor y es mucho más duro y menos flexible.

Los cauchos de butadieno se curan típicamente con sistemas de azufre y a menudo se componen con otros polímeros y aditivos como aceites, cargas, agentes reticulantes y antioxidantes, lo que permite una variación versátil de las propiedades elastoméricas.

Los cauchos de butadieno no son resistentes al aceite, la gasolina y los hidrocarburos disolventes. También tienen poca resistencia al calor y son susceptibles de ser atacados por el ozono debido a la presencia de dobles enlaces en la columna vertebral del polímero que son propensos a la degradación termo-oxidativa. La degradación se produce generalmente por reticulación oxidativa y provoca fragilidad.

Elastómeros IR/NR COMERCIALES

Los principales fabricantes de cauchos de poybutadieno son Firestone, Cray Valley, AsahiKasei, GoodYear y Lanxess. Existen tres tipos de polibutadieno: alto-cis, medio-cis y bajo-cis. Entre ellos, el caucho de tipo medio es el más popular.

Aplicaciones

El principal uso del caucho de polibutadieno cis es en los neumáticos. Para optimizar el rendimiento, como la tracción, la rodadura y la resistencia a la abrasión, se suele mezclar con otros elastómeros, como el caucho natural y el SBR. Otras aplicaciones son los núcleos de las pelotas de golf, los tubos interiores de las mangueras para el chorro de arena y las cubiertas de las mangueras neumáticas y de agua. El polibutadieno también se utiliza como agente endurecedor en los plásticos, en particular en el poliestireno de alto impacto (HIPS) y el acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS).

El alto vinilo y el alto trans polibutadieno se producen a una escala mucho menor y se utilizan a una escala mucho menor. Por ejemplo, el PBD de alto vinilo se utiliza a veces en neumáticos de alta calidad para mejorar la resistencia al rebote, mientras que el PBD de alto trans se utiliza en la capa exterior de las pelotas de golf.