【組成單一而結(jié)構(gòu)性能多樣化的聚丁二烯橡膠是什么？】
前面已經(jīng)講過(guò)，丁二烯是制備合成橡膠用得最多的單體原料，用丁二烯一種單體生產(chǎn)的聚丁二烯應(yīng)該說(shuō)是化學(xué)組成最簡(jiǎn)單的合成橡膠 。當(dāng)然這里說(shuō)的丁二烯是指的1，3-丁二烯，它的孿生兄弟1，2-丁二烯并不能直接聚合成橡膠 。1，3-丁二烯（CH2=CH—CH=CH2）的結(jié)構(gòu)十分規(guī)整，它的聚合發(fā)源地是在雙鍵位置 。如果我們把它上面的碳原子按順序排列為1，2，3，4的話，不同的催化體系可讓它在聚合時(shí)按1，4-或1，2-位置加成，1，4-加成聚合時(shí)得到1，4-聚丁二烯，1，2-加成聚合時(shí)則得到1，2-聚丁二烯 。1，4-聚丁二烯從大分子立體空間結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)來(lái)看，又可分為順式1，4-聚丁二烯和反式1，4-聚丁二烯兩種構(gòu)型 。前者C=C鍵上相連的兩個(gè)氫原子排列在分子鏈的同一側(cè)，后者則不在同一側(cè) 。1，2-聚丁二烯按分子排列組合方式的不同又可分為等規(guī)、間規(guī)和無(wú)規(guī)三種構(gòu)型 。我們從分子結(jié)構(gòu)的概念出發(fā)，就可以聯(lián)想到：1，4-結(jié)構(gòu)特別是順式1，4-結(jié)構(gòu)的聚丁二烯分子顯得那么舒展，正是橡膠的理想選擇，事實(shí)上也果然如此 。順式1，4-聚丁二烯即我們常說(shuō)的順丁橡膠具有優(yōu)越的彈性，而且特別耐寒，是制造輪胎的好材料 。輪胎的生產(chǎn)廠商固然對(duì)1，4-結(jié)構(gòu)的聚丁二烯情有獨(dú)鐘，然而1，2-結(jié)構(gòu)對(duì)改善橡膠的加工性能，平衡輪胎的抗?jié)窕耘c滾動(dòng)阻力方面起著不可替代的作用 。當(dāng)然，如果1，2-結(jié)構(gòu)含量太高的話，就變成塑料了 。現(xiàn)在工業(yè)上大量生產(chǎn)順式1，4-含量在96%以上的順丁橡膠，采用的分別是鎳、鈦、鈷和稀土金屬催化體系，也就是齊格勒—納塔催化劑 。順丁橡膠的缺點(diǎn)是加工性能和抗?jié)窕圆焕硐耄猿３：推渌鹉z混合使用 。工業(yè)生產(chǎn)的還有以烷基鋰為催化劑的順式含量在40%左右的低順式聚丁二烯橡膠，簡(jiǎn)稱低順丁橡膠 。這種橡膠有良好的低溫性能，產(chǎn)品純度高，溶液黏度低，廣泛地用于改性塑料 。工業(yè)生產(chǎn)的還有中1，2-聚丁二烯，又稱中乙烯基聚丁二烯橡膠，它的1，2-鏈節(jié)含量為35%～65%，這種橡膠的綜合性能好，并且有一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)，就是用它制造的輪胎在快速行駛中產(chǎn)生的熱量較低，而且抗?jié)窕院茫瑺恳Υ螅苓m宜在制造飛機(jī)輪胎時(shí)摻和使用 。1，2-鏈節(jié)含量在65%以上的聚丁二烯稱為高1，2-聚丁二烯橡膠，它在橡膠加工中一般用作改性材料 。如果在拉伸下易于結(jié)晶，自然會(huì)影響橡膠性能 。高反式1，4-聚丁二烯在通常情況下是一種結(jié)晶狀物質(zhì)，其硫化橡膠雖然具有很高的強(qiáng)度，但彈性卻很差，所以不適合作為彈性體使用；而高順式1，4-聚丁二烯在室溫下不會(huì)產(chǎn)生拉伸結(jié)晶，可以放心使用 。
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