BR – Polybutadien

Egenskaper

Polybutadiengummi (BR, PBD) är en av de billigaste och största volymerna av syntetiska elastomerer för allmänna ändamål som ibland används som ersättning för naturgummi (NR). Det framställs antingen genom anjonisk polymerisation eller genom samordningspolymerisation av 1,3-butadien vanligtvis i ett opolärt lösningsmedel. Den sistnämnda är ofta den metod som väljs eftersom den möjliggör både noggrann kontroll av molekylvikten (MW) och utmärkt stereoregularitet.1 1,3-butadien kan komma in i den växande polymerkedjan på tre olika sätt, vilket ger de tre strukturella isomererna cis-1,4, trans-1,4 och vinyl-1,2, enligt figuren nedan.

Både cis-1,4- och trans-1,4-polybutadien har en liknande låg glasövergångstemperatur (Tg) på cirka -107 °C, medan 1,2-vinyl har en mycket högre Tg på cirka 0 °C, och är därför inte lämplig för de flesta elastomertillämpningar. Trots liknande Tg har cis- och trans-PBD mycket olika mekaniska egenskaper och användningsområden. Exempelvis har cis-1,4-rikt PBD mycket låg kristallinitet och den lägsta smältpunkten, medan polybutadien med hög trans-1,4-innehåll har mycket högre kristallinitet och är mycket hårdare och mindre flexibelt.

Butadienkautschuk vulkaniseras vanligen av svavelsystem och blandas ofta med andra polymerer och tillsatser såsom oljor, fyllmedel, tvärbindare och antioxidanter, vilket möjliggör en mångsidig variation av de elastomera egenskaperna.

Butadiengummi är inte beständigt mot olja, bensin och kolväten. De har också dålig värmebeständighet och är känsliga för angrepp av ozon på grund av förekomsten av dubbelbindningar i polymerens ryggrad som är känsliga för termisk-oxidativ nedbrytning. Nedbrytningen sker i allmänhet genom oxidativ tvärbindning och orsakar försprödning.

KOMMERSIELLA IR/NR-lastomerer

Några större tillverkare av poybutadiengummi är Firestone, Cray Valley, AsahiKasei, GoodYear och Lanxess. Det finns tre typer av polybutadien: high-cis, medium-cis och low-cis. Bland dessa är medium-cis-gummi den mest populära sorten.

Användningar

Den huvudsakliga användningen av cis-polybutadiengummi är i däck. Det ingår i sidoväggar och slitbanor För att optimera prestanda, t.ex. dragkraft, rull- och nötningsmotstånd, blandas det vanligtvis med andra elastomerer, t.ex. naturgummi och SBR. Andra användningsområden är golfbollskärnor, innerslangar för sandblästring och skydd för pneumatiska slangar och vattenslangar. Polybutadien används också som ett härdningsmedel i plaster, särskilt i högtryckspolystyren (HIPS) och akrylnitrilbutadienstyren (ABS).

Polybutadien med hög vinylhalt och hög transhalt tillverkas i mycket mindre skala och används i mycket mindre skala. Till exempel används högvinyl-PBD ibland i högkvalitativa däck för att förbättra återstötningsförmågan, medan högtrans-PBD används i det yttre skiktet på golfbollar.