پلی بوتادی‌ان چیست؟

لاستیک بوتادی‌ان یک لاستیک سنتزی است که در آج لاستیکهای خودروها و کامیون‌ها استفاده می‌شود. این لاستیک حاوی الاستومر پلی بوتادی‌ان است که از پلیمریزاسیون حلالی آنیونی مونومر بوتادی‌ان و در حضور کاتالیزور کبالت به دست آمده است.

این پلیمر به علت مقاومت بالا در برابر سایش، ایجاد حرارت کم و مقاومت به ترک خوب، در صنعت لاستیک بسیار مورد توجه قرار گرفت. همانند دیگر دی‌ان‌ها، بوتادی‌ان نیز دارای ساختارهای مولکولی مختلف بوده و ایزومر است و تحت تاثیر روش پلیمریزاسیون ساختار آن تغییر خواهد کرد. ساختار ایزومری غالب آن cis- 1,4 می‌باشد و دو ساختار دیگر عبارت‌اند از ساختار trans- 1,4 و ساختار ۱,۲-side vinyl.

پلی بوتا‌دی‌ان به دو صورت، حالت high cis که دارای ۹۵ تا ۹۷% ساختار مولکولی cis است و حالت ۳۵% cis که دارای ۵۵% ساختار trans و ۱۰% ساختار ۱,۲-side vinyl است، تولید می‌گردد. از این رو خواص این دو حالت کاملا با هم تفاوت دارد. اگرچه هر دوی آن‌ها الاستیسیته و ارتجاعی بودن بیشتری نسبت به الاستومرهای دیگر از خود نشان داده‌اند اما ترکیب آن‌ها الاستیسیته‌ی کمتری دارد. به علاوه مخلوط این دو پلیمر هرگز کریستال تشکیل نمی‌دهد پس بدون افزودن فیلرهای تقویت‌کننده مانند کربن بلک، محصول نهایی ضعیف و شکننده خواهد بود. هر دوی این پلیمرها چسبندگی خوب و مقاومت به سایش مناسبی دارند.

بیشتر مقدار لاستیک پلی بوتادی‌ان تولیدی با لاستیک طبیعی (پلی ایزوپرن) یا SBR مخلوط می‌شود تا خاصیت ارتجاعی آن بهبود و مقاومت به غلطک زدن آن کاهش یابد.

خواص پلی بوتادی‌ان

لاستیک پلی بوتادی‌ان در برابر سایش و ترک خوردن بسیار ماندگار و مقاوم است. همچنین پلی بوتادی‌ان دارای اتلاف هیستریزیس کم، الاستیسیته و حالت ارتجاعی بالا و مقاومت به غلطک زدن کمی با توجه به دمای انتقال شیشه‌ای پایین خود است. اگرچه دمای انتقال شیشه‌ای پایین باعث خواص ضعیف کشش و انقباض مرطوب می‌شود که برای اصلاح آن از ترکیب پلی بوتادی‌ان با الاستومرهای دیگر مانند لاستیک طبیعی و SBR استفاده می‌کنند.

مهم‌ترین خواص پلی بوتادی‌ان عبارت‌اند از:

  • الاستیسیته‌ی بالا
  • خواص دمای پایین
  • مقاومت به سایش
  • هیستریزیس کم
  • انعطاف پذیری خوب در دمای اتاق
  • مقاومت به سایش در شرایط محیطی بسیار شدید
  • مقاومت به غلطک زدن کم

مشخصات شیمیایی پلی بوتادی‌ان

فرمول شیمیایی

(C۴H۶)n

نام IUPAC

poly (buta-1,3-diene)

نام‌های دیگر

Poly-1,3-Butadiene;Polybutadiene; Polyoil LCB 110;Polyoil LCB 80;R 131;Rb-S820;Ro 4403;Resydrol SWP 195e;Revertex Lx 16;Ricacryl Fx 9801;1,3-Butadiene,Polymers (8ci);1,3-Butadiene Oligomers;1,3-Butadiene Polymer;1,3-Butadienestereoblock Homopolymer;Apr-K 11;Adcote El 451;Alfine;Atactic Butadienepolymer

چگالی (Mg/m۳)

۰.۹۴

حلالیت نامحلول
دمای ذوب (oC)

دمای انتقال شیشه‌ای Tg (oC)

-۹۵

دمای سرویس‌دهی (oC)

۱۷۰

میانگین جرم مولکولی (g/mol)

~۲۰۰۰۰۰

ضریب شکست

۱.۵۲۴

گرمای ویژه (kJ/kg.K)

۷۵۳۶

قدرت کششی (MPa)

۱۰

مدول یانگ (GPa)

۰.۰۰۲۲

رسانایی حرارتی (W/m.K)

۰.۱

ضریب انبساط حرارتی (۱۰/K)

۱۵۰

ثابت دی‌الکتریک

۴

 

کاربردهای پلی بوتادی‌ان

بیشتر از ۵۰% مصرف پلی بوتادی‌ان به علت مقاومت سایشی عالی و مقاومت به ضربه خوب آن در صنعت لاستیک‌سازی خودروها، کامیون‌ها و ماشین‌های مسابقه می‌باشد. سایر کاربردهای آن شامل تولید پاشنه و زیره‌ی کفش، لباس‌های ورزشی، سیم و کابل‌های عایق‌سازی، تسمه نقاله، توپ‌های گلف و قطعات اتومبیل  می‌شود.

همچنین پلی بوتادی‌ان برای تولید غلطک‌های منعطف و کالاهای مکانیکی بسیار مناسب است. پلی بوتادی‌ان با مونومر استایرن به جهت تولید پلی استایرن هایم پک ترکیب می‌شود. همچنین با ترکیب پلی بوتادی‌ان با مونومرهای استایرن و اکریلونیتریل پلاستیک ABS تولید می‌گردد. پلی بوتادی‌ان دومین لاستیک سنتزی تولید شده از لحاظ حجم تولیدی بعد از  و SBR نهمین محصول پتروشیمیایی در جهان است.

Click to rate this post!
[Total: ۲ Average: ۵]