Бутадиеновые каучуки

Определение "Бутадиеновые каучуки" в Большой Советской Энциклопедии

Бутадиеновые каучуки, дивиниловые каучуки, группа синтетических каучуков — продуктов полимеризации бутадиена. При полимеризации молекулы бутадиена (1) могут соединяться с участием любой из двух или обеих двойных связей, образуя полимеры с различной конфигурацией химических звеньев в макромолекуле:


Для конфигурации 1, 4 возможны 2 изомера — цис (II) и транс (III) (см. Изомерия):

В зависимости от условий полимеризации и природы катализатора получают Бутадиеновые каучуки, различающиеся содержанием в их макромолекулах звеньев конфигурации 1, 4 (как цис-, так и транс-структуры) и звеньев конфигурации 1, 2.

Катализаторами при получении Бутадиеновые каучуки служат щелочные металлы (главным образом натрий), комплексные соединения типа CoCl₂ + Al (C₂H₅)2Cl, TiCl₄ + Al (C₂H₅)₃ и др. (так называемые координационно-ионные катализаторы Циглера — Натты) и металлорганические соединения (например, бутиллитий). В присутствии щелочных металлов получают нестереорегулярные Бутадиеновые каучуки, содержащие 60—66% звеньев 1,2 и 34—40% звеньев 1,4 (в основном трансструктуры). В присутствии других названных выше катализаторов протекает реакция стереоспецифической полимеризации (см. Полимеризация), приводящая к образованию стереорегулярных полимеров, которые содержат до 98% звеньев 1,4, в том числе 32—98% звеньев цис-структуры. Содержание последних определяется типом катализатора. Бутадиеновые каучуки с высоким содержанием звеньев 1,4-цис (93—98%) получают на кобальтовых, со средним (87— 95%) — на титановых, с низким (35— 40%) — на литийорганических катализаторах.

Наиболее распространённый нестереорегулярный натрий-бутадиеновый каучук (СКБ) был первым в мире промышленным синтетическим каучуком. Его производство по способу акад. С. В. Лебедева было организовано в СССР в 1932. Стереорегулярные Бутадиеновые каучуки были впервые получены Дж. Наттой в Италии. В СССР производство стереорегулярного каучука СКД организовано в 1965. Стереорегулярные Бутадиеновые каучуки, позволяющие получать резины, превосходящие по эластичности и износостойкости резины из натурального каучука, приобрели наибольшее значение.

Бутадиеновые каучуки различной структуры имеют одинаковую плотность (900—920 кг/м³ или 0,90—0,92 г/см³), близкие диэлектрические свойства [удельное объёмное электрическое сопротивление 1—10 Том /м (1014—1015 ом /см), диэлектрическая проницаемость 2,4—2,8], растворимы в бензине, бензоле, хлороформе и др. растворителях. Температура стеклования стереорегулярных Бутадиеновые каучуки от —95 °С (для Бутадиеновые каучуки с низким содержанием звеньев 1,4-цис) до —122°С (для Бутадиеновые каучуки с высоким содержанием этих звеньев), нестереорегулярного СКБ — около —52 °С. При нагревании, действии кислорода, озона, ультрафиолетовых лучей, ионизирующих излучений Бутадиеновые каучуки претерпевают структурные превращения, сопровождающиеся уменьшением их растворимости. Скорость этих превращений снижается с увеличением содержания в Бутадиеновые каучуки звеньев конфигурации 1, 2.

Для вулканизации стереорегулярных Бутадиеновые каучуки применяют серу, органические дисульфиды, перекиси, алкилфеноло-формальдегидные смолы, для нестереорегулярных — главным образом серу. Наполнителями служат преимущественно активные сажи. Саженаполненные резины из стереорегулярных Бутадиеновые каучуки существенно превосходят резины из нестереорегулярных Бутадиеновые каучуки по прочности, эластичности, износо- и морозостойкости (см. табл.).

Стереорегулярные Бутадиеновые каучуки с различным содержанием звеньев 1,4-цис выпускают в ряде зарубежных стран. Торговые марки: америпол СВ, цис-4, буден, диен (США), полисар тактин (Канада), буна СВ (ФРГ), интен (Великобритания), нипол BR, асаден (Япония) и др.

Свойства резин из отечественных бутадиеновых каучуков

Показатели	СКД*	СКВ
Прочность при растяжении, Мн/м2 (кгс/см2)	22 (220)	16 (160)
Эластичность по отскоку, %	58	34
Коэфф. морозостойкости при —45°С	0,75	0,11
Износостойкость, см3/(квт×ч)	140	350

* Каучук содержит 90—93% структуры 1,4-цис.

Бутадиеновые каучуки относятся к каучукам общего назначения. Стереорегулярные Бутадиеновые каучуки применяют главным образом в производстве шин, а также транспортёрных лент, различных износо- и морозостойких изделий. Каучук СКБ используют в производстве различных технических и бытовых резиновых изделий. Мощности производства стереорегулярных Бутадиеновые каучуки в капиталистических странах в 1969 составляли ~750 тыс. т.
Лит. см. при ст. Каучуки синтетические.