Khái quát về cao su tổng hợp butadien

POLYBUTADIEN (BR) Xác định theo ISO 1629-BR

Polybutadien được sản xuất từ sự polymer hóa trong dung dịch, và một đặc trưng nổi bật quan trọng về chất lượng của loại polymer tổng hợp này là hàm lượng các dạng cis 1,4 và cis 1,2 vinyl trong cao su.

POLYBUTADIEN (BR)
Designation in ISO 1629 - BR
POLYBUTADIEN (BR)
Xác định theo ISO 1629-BR
Repeat Unit Đơn vị cấu trúc
(-CH2-CH=CH-CH2- )n (-CH2-CH=CH-CH2- )n

General
:

Polybutadiene is produced by solution polymerisation, and one important feature governing the performance of the resultant polymer is the cis 1,4, and 1, 2 vinyl contents.

Tổng Quan:


Polybutadien được sản xuất từ sự polymer hóa trong dung dịch, và một đặc trưng nổi bật quan trọng về chất lượng của loại polymer tổng hợp này là hàm lượng các dạng cis 1,4 và cis 1,2 vinyl trong cao su.
High cis 1,4 polymers ( >90% ) have a Tg around –90 °C, and hence exhibit excellent low temperature flexibility only exceeded by the phenyl silicones.

They also exhibit excellent resilience and abrasion resistance; unfortunately the high resilience gives poor wet grip in tyre treads, and hence this rubber finds limited use as the sole base for such compounds.
Polymer có hàm lượng dạng cis 1,4 cao ( >90% ) có nhiệt độ thủy tinh hóa khoảng -90oC, do đó tính uốn dẻo ở nhiệt độ thấp chỉ thua phenyl silicone.

Polymer này có tính đàn hồi và tính chịu mài mòn rất tốt, tuy nhiên vì có tính đàn hồi cao nên khả năng bám mặt đường ẩm ướt của lốp xe kém, do đó mà loại cao su này hạn chế sử dụng duy nhất một mình nó trong hỗn hợp.
As the cis 1,4 content decreases, and 1,2 vinyl content increases, the low temperature properties, abrasion resistance and resilience become inferior. Nếu hàm lượng cis1,4 giảm xuống, và hàm lượng cis 1,2 tăng lên thì các tính chất cơ lý ở nhiệt độ thấp như tính chịu mài mòn, tính đàn hồi sẽ giảm xuống.
The polymerisation of butadiene results in a polymer with a narrow molecular weight distribution which can be difficult to process. Sự polymer hóa butadien dẫn đến một sự phân bố trọng lượng phân tử hẹp, do đó có thể gây khó khăn cho quá trình gia công.


Indeed, commercially available grades present a compromise between processibility and performance. Thực vậy, các loại sản phẩm có mặt trên thị trường là sự cân bằng giữa tính dễ gia công và chất lượng.
Most polybutadiene rubbers are inherently difficult to break down during mixing and milling, have low inherent tack, and the inherent elasticity of the polymer gives poor extrudability.
Peptisers can be used to facilitate breakdown and hence aid processing.
Hầu hết cao su polybutadien đều rất khó khăn trong việc cắt mạch trong quá trình trộn và cán luyện, có sức dính thấp, và tính đàn hồi cao vốn có của nó gây khó khăn trong việc ép đùn.
Việc sử dụng các peptiser để cắt mạch, giúp cho việc gia công dễ dàng hơn.
Due to the unsaturation present in the main chain, protection is required against oxygen, UV and ozone.
Oil resistance is poor and the polymer is not resistant to aromatic, aliphatic and halogenated hydrocarbons.
Do có nhóm không bảo hòa trên mạch chính, nên cần phải có chất bảo vệ để chống lại sự oxi hóa, tia UV, và ozone.
Cao su butadien kháng dầu yếu và không kháng được các hợp chất hydrocarbon thơm, hydrocarbon béo và hydrocarbon có nhóm halogen.
Polybutadiene based compounds can be cured by sulphur, sulphur donor systems and peroxides.
Less sulphur and a higher level of accelerators are required when compared to NR.
Polybutadien là một hợp chất có thể được lưu hóa bằng hệ thống lưu huỳnh, hệ thống chất cho lưu huỳnh và hệ thống peroxide.
So với cao su thiên nhiên thì cần giảm lượng lưu huỳnh xuống và tăng lượng chất xúc tiến lên.
The cure of polybutadiene by peroxides is highly ‘efficient’ in that a large number of crosslinks are produced per free radical, the resultant highly crosslinked rubber exhibiting high resilience; this factor is utilised in the manufacture of ‘superballs’. Việc lưu hóa bằng hệ thống peroxide mang lại hiệu quả cao, tạo nên một số lượng lớn các liên kết ngang nhờ gốc tự do, điều này làm cho tính đàn hồi của cao su cao, tính chất này được ứng dụng để sản xuất loại bóng siêu đàn hồi.
Compounds based on this polymer only give optimum properties at high filler and oil loadings. Các hợp chất của loại polymer này chỉ cho tính chất tốt nhất khi sử dụng chất độn và dầu với hàm lượng cao.

Uses


Most polybutadiene is used in tyre applications, and the majority of this use is in blends with other polymers, such as NR and SBR, where polybutadiene reduces heat build-up and improves the abrasion resistance of the blend.

Ứng dụng:


Polybutadien được sử dụng làm lốp xe, và phần lớn là sử dụng kết hợp với các loại polymer khác như cao su thiên nhiên, cao su Styren Butadien, ở đây polybutadien có tác dụng làm giảm nhiệt nội sinh và cải thiện tính chịu mài mòn của hỗn hợp cao su.
The friction on ice of winter tyres is also improved by using higher levels of polybutadiene in the tread blend. Độ ma sát của lốp xe trên băng vào mùa đông có thể được cải thiện bằng cách sử dụng hàm lượng polybutadien cao trong hỗn hợp cao su mặt lốp.
When polybutadiene is used in blends for other applications, it is where the improved abrasion and low temperature flexibility conferred on a blend is advantageous, e.g., in shoes, conveyor and transmission belts. Ở các ứng dụng khác, cao su butadien được sử dụng trong hỗn hợp cao su, nhằm mục đích tăng tính chịu mài mòn và độ uốn dẻo ở nhiệt độ thấp của sản phẩm, ví dụ như giày, băng tải, dây đai.



Nguồn tài liệu:
Rubber Basics
Tác giả: Richard B. Simpson
NXB: Rapra Technology Limited
Cung cấp: Tuan Van Doan (Ph.D candidate),
Yonsei University, South Korea.
Người dịch đề nghị: Dương vương Minh, vLAB
Hỗ trợ: Trần Minh Khải, Cty CP Cao Su Thái Dương

Tài liệu dự thảo, vui lòng không trích đăng lại trên mạng.