2.3. Бутадиеновые каучуки

Бутадиеновые каучуки - первые в мире промышленные синтетические каучуки, полученные в России по технологии, разработанной С.В. Лебедевым. В настоящее время в зависимости от способа полимеризации бутадиена (дивинила) производят бутадиеновые каучуки с различной микроструктурой.

Нерегулярные бутадиеновые каучуки получают газофазной полимеризацией на металлическом натрии (натрий-бутадиеновый каучук СКБ) или с добавлением в катализаторную пасту лития (СКБМ). Эти каучуки имеют очень разветвленную структуру:

~ Н₂С СН₂ ~ Н ~ Н₂С – СН ~

С = С С - СН₂ ~ |

Н Н ~ Н₂С - С СН = СН₂

Н

1,4-цис(10-15%) 1,4-транс(15-25%) 1,2 (65-70%)

При введении в катализаторную пасту лития содержание 1,2-звеньев уменьшается, в связи с этим повышается подвижность цепей и морозостойкость каучука (отражено в марке каучука буквой М – СКБМ). Натрий-бутадиеновые каучуки не кристаллизуются, и резины на их основе имеют недостаточно высокую прочность. Эти каучуки применяются в производстве изделий для пищевой и медицинской промышленности, изделий с повышенными диэлектрическими свойствами.

Стереорегулярные бутадиеновые каучуки (СКД) получают при полимеризации бутадиена в растворе на комплексных металлоорганических катализаторах (СКД - титановая, СКДК - кобальтовая, СКДЛ – литиевая, СКДН – неодимовая каталитическая система). В зависимости от состава катализатора каучуки имеют различную микроструктуру, но преобладают звенья 1,4-цис (87-95%).

Поскольку разветвленность молекулярных цепей практически отсутствует, каучуки имеют очень низкую температуру стеклования – от – 90 до – 110ºС, что обеспечивает повышенную морозостойкость резин.

Несмотря на высокую степень регулярности, каучуки СКД вследствие плотной упаковки молекул кристаллизуются лишь при низких температурах – от –55 до –60ºС. При обычной температуре каучуки аморфны, а резины на их основе не кристаллизуются при деформации и поэтому имеют невысокую прочность, но исключительно высокую износостойкость, эластичность, морозостойкость.

Каучуки СКД имеют неудовлетворительные технологические свойства, плохо обволакивают поверхность валков и рассыпаются в крошку. Поэтому их обычно применяют в смеси с НК, СКИ-3 или бутадиен-стирольными каучуками

Наиболее широко применяется СКД для изготовления протекторных и обкладочных резин, транспортерных лент, низа резиновой обуви, изоляции кабелей, морозостойких резиновых изделий, ударопрочного полистирола и т.д.