Полибутадиен — первый синтетический каучук, который был получен в России в 1931 году профессором С.В. Лебедевым. Он открыл экономичный способ производства бутадиена из этилового спирта и осуществил полимеризацию бутадиена по радикальному механизму в присутствии металлического натрия.
Каучук представлял собой полимер нерегулярного строения со смешанным типом звеньев 1,2- и 1,4-присоединения:
Бутадиеновый каучук обладает хорошей водо- и газонепроницаемостью, однако менее эластичен, чем натуральный каучук, поскольку имеет нерегулярное строение. В его цепи цис— и транс-звенья распределены хаотично. При полимеризации образуется полимер с разветвленной структурой:
В присутствии органических пероксидов (радикальная полимеризация) также образуется полимер нерегулярного строения со звеньями 1,2- и 1,4- присоединения.
Каучуки нерегулярного строения характеризуются невысоким качеством при эксплуатации.
В 1950-х гг. была разработана технология производства синтетического бутадиенового каучука с линейной стереорегулярной структурой (такой каучук называют дивиниловым). Избирательное 1,4-присоединение происходит при использовании металлорганических катализаторов – алкилпроизводных алюминия с добавками солей титана, циркония и других веществ:
Аналогичным образом получают синтетический изопреновый каучук со стереорегулярной структурой.
Стереорегулярный каучук марки СКД (синтетический каучук дивиниловый) обладает высоким содержанием 1,4-цис-звеньев и мало отличается по ряду показателей от натурального каучука, а по стойкости к старению даже превосходит его.
Некоторые синтетические каучуки получают, используя процесс сополимеризации. Преимущество метода сополимеризации состоит в том, что изменяя соотношения между компонентами, можно управлять свойствами каучука.
Особенно широкое применение нашли сополимеры бутадиена. Сополимеры со стиролом (СКС — синтетический каучук стирольный) являются каучуками общего назначения и значительно превосходят по свойствам полибутадиен. В сочетании с наполнителями и пластификаторами они применяются для большинства резиновых изделий.
Сополимеры бутадиена с акрилонитрилом CH2=CH-CN при содержании последнего 18-40% (марки СКН-18, СКН-24, СКН-40) используются для изготовления бензо- и маслостойких рукавов, уплотнительных прокладок, транспортерных лент, частей обуви и т.д.
Высокомолекулярные соединения (ВМС)
Некоторые важнейшие синтетические полимеры
Рубрики: 