1.2 Polibutadieno sindiotattico

1.2 Polibutadieno sindiotattico - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

1.2 Polibutadieno sindiotattico

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1,2-polibutadieno sindiotáctico (BR)

Con un centro quiral, el 1,2-polibutadieno puede existir en el forma atáctica amorfa y dos formas cristalinas: isotáctica y sindiotáctica. En la formación de 1,2-polibutadieno, se cree que la forma sin-p-alilo produce la estructura sindiotáctica, mientras que la forma anti-p-alilo produce las estructuras isotácticas. La mezcla de equilibrio de las estructuras sin y anti-p-alilo produce polibutadieno heterotáctico. En la actualidad, los dos estereoisómeros más utilizados comercialmente son las estructuras sindiotácticas y heterotácticas. El 1,2-polibutadieno sindiotáctico es una resina termoplástica elastomerica cristalina (25-40%) que tiene una estructura estéreo-regular en la que los grupos vinilo de cadena lateral están alternativamente en los lados opuestos en relación con la cadena principal polimérica. El 1,2-polibutadieno sindiotáctico es un material único que muestra las propiedades tanto del plástico como del caucho, y por lo tanto tiene muchos usos.

Costo de producción

Debido a que el 1,2-polibutadieno sindiotáctico es insoluble en la síntesis del 1,2-polibutadieno sindiotáctico, la mezcla de polimerización es una suspensión extremadamente espesa a una concentración de polímero comercialmente deseable del 10%. hasta el 25% en peso. Esta suspensión espesa se vuelve difícil de estirar y transferir, lo que disminuye la eficiencia de la transferencia de calor e interfiere con el control del proceso adecuado. Además, la suspensión contribuye a la represión del polímero insoluble en los deflectores, las cuchillas del agitador, los ejes del agitador y las paredes del reactor de polimerización. Por lo tanto, es necesario limpiar el reactor de forma regular, lo que resulta en frecuentes paradas de procesos continuos y serias limitaciones. La tarea de limpiar el reactor sucio es generalmente difícil y requiere mucho tiempo. Todos estos inconvenientes afectan negativamente la productividad y el costo de operación. En los últimos años, Mexpolimeros ha recientemente desarrollados, compuestos de una matriz de una termoplástica / elastomerica que pude sustituir y el 1.2 PB. Se considera una mejor alternativa al monómero comercial de 1,2-polibutadieno sindiotáctico debido a su mejor rendimiento general y bajo costo.

Síntesis 1,2-polibutadieno

La síntesis de 1,2-polibutadieno sindiotáctico cristalino también tiene éxito con compuestos de titanio, cobalto, vanadio y cromo. Alcoholatos 2-etilhexanoato de cobalto o butanolato de titanio con trietilamina como co-catalizador, son especialmente adecuados para este propósito. Son capaces de producir polímeros con hasta un 98% de estructura 1,2. El 1,2-polibutadieno amorfo se produce con cloruro de molibdeno (V) y dietilmetoxialuminio, o usando ciertos sistemas catalíticos como el butil litio y la tetrametilendiandiamina. La adición de ésteres de ácidos carboxílicos aumenta el contenido de vinilo de los productos. La influencia de la coordinación en el átomo central es notable. Trisallylchromium polimeriza 1,3-butadieno a 1,2-polibutadieno, mientras que el bromuro de bisalilcromuro da 1,4-polibutadieno.

Polimerización

El polibutadieno se puede producir en medios no acuosos o por un mecanismo radical en una emulsión acuosa. El campo de las homopolimerizaciónes está dominado por los procesos en medios no acuosos, como se describe. La polimerización en emulsión se caracteriza por una buena disipación del calor de reacción. La concentración de monómero es del orden del 50% en peso. La reacción se inicia por radicales libres, que se forman preferiblemente a partir de hidroperóxidos orgánicos tales como hidroperóxido de p-metano. Los complejos de formaldehído sulfoxilato de sodio y hierro se emplean como agentes reductores. A temperaturas de reacción inferiores a 5°C, la polimerización se interrumpe a un grado de conversión entre 50 y 60%, para evitar la reticulación. El producto presenta baja estereoespecificidad (14% cis-1,4, 69% trans-1,4 y 17% 1,2 estructuras). A temperaturas más altas, la degradación del polibutadieno disminuye el peso molecular.

Aplicaciones

Como caucho de uso general, el BR se utiliza principalmente en la fabricación de neumáticos para automóviles y es probable que la demanda aumente con el crecimiento de la producción de vehículos. También para modificar polímeros y elastómeros en compounding. El polibutadieno se utiliza para mejorar las propiedades mecánicas del poliestireno y, en menor proporción, del ABS. El aporte de entre un 4 y un 12% de polibutadieno hace que el poliestireno pase de ser un material frágil y quebradizo a otro dúctil y resistente HIPS.