BR – Polybutadien

Vlastnosti

Polybutadienový kaučuk (BR, PBD) je jedním z nejlevnějších a nejrozšířenějších syntetických univerzálních elastomerů, který se někdy používá jako náhrada přírodního kaučuku (NR). Vyrábí se buď aniontovou polymerací, nebo koordinační polymerací 1,3-butadienu obvykle v nepolárním rozpouštědle. Často se volí druhá metoda, protože umožňuje jak přísnou kontrolu molekulové hmotnosti (MW), tak vynikající stereoregulaci1. 1,3-butadien může vstupovat do rostoucího polymerního řetězce třemi různými způsoby, čímž vznikají tři strukturní izomery cis-1,4, trans-1,4 a vinyl-1,2, jak je znázorněno na obrázku níže.

Cis-1,4 i trans-1,4-polybutadien mají podobně nízkou teplotu skelného přechodu (Tg) přibližně -107 °C, zatímco 1,2-vinyl má mnohem vyšší Tg přibližně 0 °C, a proto není vhodný pro většinu elastomerních aplikací. Navzdory podobné Tg mají cis a trans PBD velmi odlišné mechanické vlastnosti a použití. Například PBD bohatý na cis-1,4 má velmi nízkou krystalinitu a nejnižší teplotu tání, zatímco polybutadien s vysokým obsahem trans-1,4 má mnohem vyšší krystalinitu a je mnohem tvrdší a méně pružný.

Butadienové kaučuky se obvykle vytvrzují sirnými systémy a často se kombinují s dalšími polymery a přísadami, jako jsou oleje, plniva, síťovací činidla a antioxidanty, což umožňuje všestrannou variabilitu elastomerních vlastností.

Butadienové kaučuky nejsou odolné vůči olejům, benzínu a uhlovodíkovým rozpouštědlům. Mají také nízkou tepelnou odolnost a jsou náchylné k působení ozonu kvůli přítomnosti dvojných vazeb v páteři polymeru, které jsou náchylné k tepelně-oxidační degradaci. K degradaci obvykle dochází oxidačním zesíťováním a způsobuje křehnutí.

KOMERČNÍ IR/NR elastomery

Mezi hlavní výrobce poybutadienových kaučuků patří Firestone, Cray Valley, AsahiKasei, GoodYear a Lanxess. K dispozici jsou tři typy polybutadienu: high-cis, medium-cis a low-cis. Z nich je nejoblíbenějším druhem kaučuk střední cis.

Použití

Hlavní použití polybutadienového kaučuku cis je v pneumatikách. Používá se do bočních stěn a běhounů Aby se optimalizovaly jeho vlastnosti, jako je trakce, odolnost proti odvalování a oděru, obvykle se smíchává s jinými elastomery, jako je přírodní kaučuk a SBR. Dalšími aplikacemi jsou jádra golfových míčků, vnitřní trubky hadic pro pískování a kryty pneumatických a vodních hadic. Polybutadien se také používá jako houževnaté činidlo v plastech, zejména ve vysoce odolném polystyrenu (HIPS) a akrylonitril-butadien-styrenu (ABS).

Vysoce vinylový a vysoce trans polybutadien se vyrábějí v mnohem menším měřítku a používají se v mnohem menším měřítku. Například vysoce vinylový PBD se někdy používá ve vysoce kvalitních pneumatikách pro zlepšení odrazové pružnosti, zatímco vysoce trans PBD se používá ve vnější vrstvě golfových míčků.

.