SBR

SBR

  • Denominazione comune:
    SBR o gomma stirolica
  • Struttura chimica prevalente:
    Copolimero di stirene e butadiene

Campi di applicazione

Le gomme SBR hanno principale utilizzo nel settore dei pneumatici per farne vari parti come ad esempio le spalle o i battistrada.
Oltre a questo impiego trova molti altri utilizzi, tra cui:

  • Industria delle pavimentazioni;
  • Nastri trasportatori;
  • Sistemi ammortizzanti – antivibranti;
  • Manicotti;
  • Rivestimenti di mulini;
  • Rivestimenti di serbatoi.

Le gomme SBR assicurano ai pezzi finiti un buon equilibrio tra resistenza all’usura, tenuta sul bagnato ed elevata lavorabilità del crudo.

Caratteristiche generali

Questa gomma ha buone proprietà meccaniche, in quanto può avere un buon valore di carico alla rottura, di resistenza alla deformazione permanente, di recupero elastico e una buona resistenza alla fatica, alla lacerazione ed all’usura, inoltre si possono creare prodotti atossici.
Viene inoltre caratterizzata da buone proprietà dielettriche, compatibile con oli siliconici, acqua e soluzioni diluite di acidi, basi e sali.
Invece dimostra scarsa resistenza ad ossigeno, ozono, radiazioni UV ed agenti ossidanti, tranne che in mescole opportunamente formulate; risulta incompatibile anche con oli minerali, vegetali ed animali, idrocarburi alifatici, aromatici e clorurati.
Le temperature d’esercizio sono comprese tra i -45 e i +100 °C, con una scarsa resistenza al calore, nulla alla fiamma, mentre ha una buona resistenza al freddo, anche se la temperatura di transizione vetrosa è di -60 °C.
La gomma SBR viene prodotta polimerizzando in emulsione i monomeri di base. Per effettuare la sintesi industriale, vengono utilizzati due processi:

  1. Metodo della gomma calda: si opera a 50 °C e per produrre l’iniziatore radicalico si sfruttano persolfato di potassio e un mercaptano:
    K2S2O7 + 2 RSH → KHSO3 + KHSO4 + 2 RS·
  2. Metodo della gomma fredda: si lavora a 5-8 °C e il promotore radicalico è generato per reazione redox tra un idroperossido e ioni ferrosi:
    ROOH + Fe2+ → Fe3+ + OH– + RO·

In entrambi i casi il butadiene copolimerizza con lo stirene soprattutto in 1,4 (sia cis che trans), ma anche in 1,2.

BR

BR

  • Denominazione comune:
    Polibutadiene
  • Struttura chimica prevalente:
    1,4 cis butadiene

Campi di applicazione

È impiegata nella fabbricazione di pneumatici per automobili. Altri impieghi comuni riguardano la fabbricazione di oggetti in gomma come, ad esempio la suola delle scarpe o i nastri trasportatori in impiantistica industriale. È anche un additivo utilizzato nella produzione di polistirene e ABS.

Caratteristiche generali

Il polibutadiene è una gomma sintetica che possiede elevata resistenza all’uso. La sua elasticità gli conferisce un recupero post stress dell’80%. Chimicamente il polibutadiene è un polimero costituito da unità monomere di 1,4 cis butadiene. Il meccanismo della polimerizzazione dipende dalle condizioni di reazione, in particolare dai catalizzatori utilizzati. La formazione di ponti, dovuti alla presenza dei doppi legami, rende conto dell’elasticità del polimero. Il processo di vulcanizzazione viene applicato al polibutadiene, in relazione all’uso di destinazione, per migliorarne ulteriormente le qualità chimico-fisiche e meccaniche.
In relazione al contenuto percentuale delle specifiche subunità isomere, possono aversi le seguenti categorie di polibutadiene:

  • Polibutadiene alto-cis: Costituito da una grande quantità di unità cis (>93%) e poche unità viniliche (<4%), viene sintetizzato utilizzando i catalizzatori di Ziegler-Natta e le sue proprietà variano in funzione del metallo utilizzato. Possono avere da bassa ad alta resistenza meccanica.
  • Polibutadiene basso-cis: Ottenuto utilizzando un alchil-litio come catalizzatore (es. n-butil litio), contiene tipicamente il 40% di unità cis, il 50% di trans e il 10% di vinile. Viene utilizzato come additivo per altre materie plastiche.
  • Polibutadiene alto-vinile: Sintetizzato utilizzando un catalizzatore litioalchilico, contiene oltre il 70% di unità viniliche. È utilizzato per produrre pneumatici di qualità. Una particolare tipologia, con contenuto vinilico del 90% e configurazione sindiotattica, è commercializzato da una ditta giapponese e rappresenta un elastomero(a temperatura ambiente) termoplastico.
  • Polibutadiene alto-trans: Ottenuto con catalizzatori simili a quelli utilizzati per l’alto-cis è un materiale plastico cristallino (non elastico) che fonde a 80 °C. Era utilizzato nella produzione di palle da golf.
  • Polibutadiene metallocene: Recentemente sintetizzato da ricercatori giapponesi, utilizza un metallocene come catalizzatore, permettendo di ottenere una proporzione di unità cis/trans/vinile ampiamente variabile.

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