Vlastnosti a aplikace
polybutadien (BR)je druhým největším objemem vyrobeného syntetického kaučuku vedle styren-butadienového kaučuku (SBR).
Polybutadien v pneumatikách
Hlavní použití polybutadienu je v pneumatikách, kde více než 70 % vyrobeného polymeru jde do běhounů a bočnic. Vytvrzený BR propůjčuje vynikající odolnost proti oděru (dobré opotřebení běhounu) a nízký valivý odpor (dobrá spotřeba paliva) díky nízké teplotě skelného přechodu (Tg).
takže polybutadien se obvykle míchá s jinými elastomery, jako je přírodní kaučuk nebo styren-butadienový kaučuk pro směsi běhounů.
Polybutadien jako modifikátor rázové houževnatosti v jiných polymerech
Polybutadien má také hlavní uplatnění jako modifikátor rázové houževnatosti pro polystyren a akrylonitril-butadien-styrenovou pryskyřici (ABS), přičemž asi 25 % celkového objemu jde do těchto aplikací.
Polybutadien v golfových míčcích
Také se na celém světě ročně použije asi 20,000 metrických tun polybutadienu „s vysokým cis“ v jádrech golfových míčků díky jeho vynikající odolnosti. Tato aplikace roste, protože se zdá, že průmysl golfových míčků ustupuje od tradiční technologie vinutých míčků k dvoudílné konstrukci s pevným jádrem.
Vysoký cis polybutadien
Tento typ se vyznačuje vysokým podílem cis (typicky přes 92 %)[17] a malým podílem vinylu (méně než 4 %).
Vyrábí se pomocí katalyzátorů Ziegler–Natta na bázi přechodných kovů. V závislosti na použitém kovu se vlastnosti mírně liší.
Použití kobaltu poskytuje rozvětvené molekuly, což má za následek materiál s nízkou viskozitou, který se snadno používá, ale jeho mechanická pevnost je relativně nízká. Neodym poskytuje nejvíce lineární strukturu (a tedy vyšší mechanickou pevnost) a vyšší procento 98 % cis. Mezi další méně používané katalyzátory patří nikl a titan.
Nízký cis polybutadien
Použitím alkyllithia (např. butyllithia) jako katalyzátoru vzniká polybutadien nazývaný „nízký cis“, který typicky obsahuje 36 % cis, 54 % trans a 10 % vinylu.
Navzdory vysokému přechodu kapalina-sklo se polybutadien s nízkým cis-polybutadienem používá při výrobě pneumatik a mísí se s jinými polymery pneumatik, také může být s výhodou použit jako přísada do plastů díky nízkému obsahu gelů.
Vysoký vinyl polybutadien
V roce 1980 výzkumníci z japonské společnosti Zeon objevili, že polybutadien s vysokým obsahem vinylu (přes 70 %), přestože má vysoký přechod kapalina-sklo, může být výhodně použit v kombinaci s vysokým cis v pneumatikách. Tento materiál se vyrábí s alkyllithiovým katalyzátorem.
Vysoce trans polybutadien
Polybutadien lze vyrábět s více než 90 % trans za použití katalyzátorů podobných těm s vysokým cis: neodym, lanthan a nikl. Tento materiál je plastový krystal (tj. ne elastomer), který taje při asi 80 stupních. Dříve se používal pro vnější vrstvu golfových míčků. Dnes se používá pouze průmyslově, ale společnosti jako Ube zkoumají další možné aplikace.
