聚丁二烯合成方法和应用及其进展

聚丁二烯 polybutadiene
1，3-丁二烯的聚合物， 英文缩写PB。随所用催 化剂、聚合方法和聚合条 件的不同而生成各种不同 结构的聚丁二烯。
• 由于聚丁二烯合成方法及工艺条件的不 同，通常会产生3种异构体 ： 1，2-聚丁二烯、顺式1，4-聚丁二烯、 反式1，4-聚丁二烯，通常的市售品是 上述这3种结构的混合物，只是各种结 构的相对含量不同。不同聚丁二烯的结 构如下表所示。
• 轮胎生产商使用聚丁二烯和丁苯橡胶 （SBR）结合生产客用汽车和小型卡 车，聚丁二烯和天然橡胶相结合生产 大型卡车及公共汽车轮胎。 • 聚丁二烯改性的抗冲击聚苯乙烯也用 在许多消费产品中。如电器产品、体 育用品，一些有选择性的工业产品， 如传送带、软管、封条及垫圈等。
四、聚丁二烯橡胶的研究进展
• 阴离子聚合
最老的方法是用钠作催化剂，德国和苏 联都生产过丁钠橡胶；美国用丁基锂生 产聚丁二烯。由于用烷基锂容易控制引 发过程，广泛用来研究丁二烯的负离子 聚合。用金属锂或丁基锂在烃类溶剂中 聚合得到的聚丁二烯中，顺式-1,4结构 含量约为35％，可用于生产低顺丁橡胶; 而在四氢呋喃溶液中主要形成1,2结构。
二、合成方法
• 自由基乳液聚合
典型的乳液体系含水、单体、引发剂和 乳化剂。常用引发剂有：过硫酸钾、过 氧化二苯甲酰、对异丙苯过氧化氢和偶 氮二异丁腈。调节剂为硫醇，主要起链 转移作用，可调节分子量。 乳液聚合不能得到结构规整的聚丁二烯 。例如，丁二烯于5～50℃进行乳液聚 合,所得聚合物的微观结构如下：顺式－ 1,4占13％～19％;反式-1,4占62％～69 ％;1,2结构占17％～19％。
不同结构的聚丁二烯之性能差别很大。 • 顺-1，4-聚丁二烯（CBR）有高弹性和低滞后性 ，高抗拉强度和耐磨性，拉伸时可结晶。 • 高反式-1，4-聚丁二烯的结晶性大，回弹性差。 • 1，2-聚丁二烯为非晶态，低温性能较差。 • 对于1，4-加成的双烯类聚合物，由于内双键上 的基团在双键两侧排列的方式不同而有顺式构型 与反式构型之分，如聚丁二烯有顺、反两种构型 ： 其中顺式的1，4-聚丁二烯，分子链与分子链 之间的距离较大，在常温下是一种弹性很好的橡 胶；反式1，4-丁二烯分子链的结构也比较规整 ，容易结晶，在常温下是弹性很差的塑料。
• 因此，我国聚丁二烯橡胶生产企业应 该积极拓宽出口渠道,缓解国内进口产 品的竞争压力。世界聚丁二烯橡胶的 发展趋势是向高性能、专用型橡胶发 展,我国聚丁二烯橡胶应进一步优化催 化体系和工艺条件,降低物耗、能耗, 加大新产品的研发力度和市场推广力 度。
聚丁二烯的合成方法和 应用及其进展
•
01
简介
合成方法 应用

02
CONTENTS
03 04
进展
一、简介
丁二烯
• 丁二烯工业上主要是1，3-丁二烯, CH2＝CH—CH＝CH2，无色气体 ，有特殊气味。稍溶于水，溶于乙 醇、甲醇，易溶于丙酮、乙醚、氯 仿等，是制造合成橡胶、合成树脂 、尼龙等的原料。
（2）供应格局发生变化，投资主体多元 化。以前，我国聚丁二烯橡胶生产装置 主要集中在中国石化和中国石油两大集 团公司，近几年，由于外资和民营资本 的介入，形成了中石化、中石油和民营 或者合资企业共存的生产格局。 （3）生产品种不断增加，除了传统的 镍产品之外，还引进技术生产锂系低顺 式聚丁二烯橡胶和稀土聚丁二烯橡胶 产品。
• 目前，我国聚丁二烯橡胶行业具有如下 特点： （1）供需快速增长，在全球聚丁二烯橡 胶生产中所占地位不断提高。2013 年 ，我国合成橡胶的生产能力已经超过美 国，中国大陆是目前世界上最大的聚丁 二烯橡胶生产国家。另外，随着我国汽 车、电子电器行业的高速发展及轮胎、 鞋等橡胶制品出口的快速增长，我国顺 丁橡胶的表观消费量也不断增长。
• 配位聚合
用齐格勒-纳塔催化剂可合成出不 同立体结构的聚丁二烯。工业上 重要的催化剂有四种：钛、钴、 镍和稀土催化剂体系。
三、聚二丁烯的应用
• 聚丁二烯主要用作合成橡胶，溶液 聚合的聚丁二烯常与丁苯橡胶或天 然橡胶并用，做轮胎的胎面和胎体 。这种轮胎的可以增加抗磨损性、 提高抗热降解性能及防止轮胎侧壁 和骨架的破裂。
• 我国聚丁二烯橡胶还存在许多问题,主 要表现在我国目前生产的聚丁二烯橡 胶以镍系聚丁二烯橡胶为主,产品牌号 少,工艺水平低于国外,产品出口量小,在 轮胎、胶带、胶管等传统应用领域中 的消费量增长缓慢等;对低顺式聚丁二 烯橡胶、稀土聚丁二烯橡胶等具有光 明前景的产品开发力度不够,推广应用 受局限。