Polibutadien: kauczuk syntetyczny z butadienu

Różnymi sposobami polimeryzacji łańcuchowej otrzymuje się polibutadien. Podczas polimeryzacji otwierają się istniejące wiązania podwójne, które następnie zostają wykorzystane do utworzenia łańcucha, w wyniku czego powstają łańcuchy polimerowe.

Podczas polimeryzacji łańcuchowej rolę jednostki powtarzalnej mogą pełnić zarówno jednostki 1,2 (grupa winylowa), jak również jednostki występujące w postaci 1,4-cis lub 1,4-trans.

Gdy funkcję inicjatora polimeryzacji pełni nadtlenek wodoru, rodnikowa polimeryzacja łańcuchowa (polimeryzacja emulsyjna) prowadzi do powstania szczególnie krótkołańcuchowych makrocząsteczek. Metoda ta pozwala również celowo otrzymywać diole z grupami końcowymi na końcach łańcucha, wykorzystywane następnie do produkcji elastomerowych poliuretanów (tworzywa PU). Jeżeli reakcja przebiega ze zwykle stosowanymi inicjatorami (nadsiarczan potasu i sole żelaza) w niskim zakresie temperatur, udział grup winylowych można świadomie zmniejszyć. W przeciwnym razie, przy normalnej temperaturze, wszystkie jednostki powtarzalne pojawiają się statystycznie.

Natomiast dzięki zastosowanym katalizatorom Zieglera-Natty w koordynacyjnej polimeryzacji łańcuchowej powstają polimery zawierające bardzo wysoki udział jednostek 1,4-cis. Otrzymane w ten sposób wulkanizaty są następnie stosowane w charakterze elastomerów.

Inną dostępną metodą polimeryzacji jest anionowa polimeryzacja łańcuchowa. Proces inicjuje w niej butylolit. W rezultacie powstają struktury o niemal zrównoważonym stosunku jednostek 1,4-cis do 1,4-trans (40 % jednostek 1,4-cis, 50 % jednostek 1,4-trans).

Bardzo dobre właściwości techniczne i elastyczność kauczuku syntetycznego sprawiają, że jego główne zastosowanie stanowi przede wszystkim produkcja opon samochodowych i rdzeni piłek golfowych. Żeby dodatkowo poprawić właściwości oraz przetwarzalność, polibutadien bywa często mieszany z kauczukiem naturalnym albo SBR (kauczukiem styrenowo-butadienowym), czyli kopolimerem 1,3-butadienu i styrenu.