Polybutadien

Butadien byl poprvé polymerizován v roce 1910. Povedlo se to ruskému chemiku Sergeji Vasiljeviči Lebeděvovi.[3] V roce 1926 vynalezl proces výroby butadienu z ethanolu a o dva roky později vyvinul metodu výroby polybutadienu pomocí sodíku - katalyzátoru.

V roce 1930 byl postaven první pilotní závod na použití polybutadienu jako alternativy k přírodnímu kaučuku s použitím etanolu vyrobeného z brambor, protože právě o to usilovala vláda Sovětského svazu. Tento experiment se setkal s úspěchem a v roce 1936 byla postavena první polybutadienová továrna, kde byl polybutadien získáván z ropy. Do roku 1940 byl Sovětský svaz největším výrobcem polybutadienu na světě. V návaznosti na Lebeděvovi vynálezy vyvinuly i další státy polybutadien jako alternativu k přírodnímu kaučuku.[4]

V padesátých letech dvacátého století došlo k pokroku v oblasti katalyzátorů, což vedlo k lepším verzím polybutadienu. Do ropné krize v roce 1973 bylo trendem petrochemických společností a výrobců pneumatik stavění polybutadienových továren po celém světě. Expanze továren na několik let skoro ustala. Od té doby je tento trend spíše skromný a je zaměřen hlavně směrem na dálnou východní oblast (Jižní Korea, Čína).

Společnost Bayer reprodukovala Lebeděvovy procesy se sodíkem jako katalyzátorem. Název Buna rubber (buna kaučuk) je odvozený od butadien Bu a sodík Na. Tento termín je používán k popisu této generace polybutadienového kaučuku s katalyzátorem sodíkem. Během výroby zjistili, že při přidání styrenu dochází k lepším vlastnostem polybutadienu a tím vynalezli styren-butadien (jinak také Buna-S).[5]

Po druhé světové válce výroba syntetického kaučuku klesala z důvodu poklesu poptávky. Zájem ovšem ale opět stoupl po roce 1950, kdy byly objeveny Zieglerrovy-Nattovy katalyzátory. Metoda s těmito katalyzátory se prokázala jako mnohem lepší pro výrobu pneumatik než metoda se sodíkem.[6]

Mezi prvními výrobci v komerčním měřítku byly například výrobci pneumatik jako Goodyear Tire and Rubber Company nebo také ropná společnost Shell.

Na počátku roku 2000 byla výroba syntetického kaučuku opět v krizi, protože největší výrobce polybutadieunu, Bayer, prošel restrukturalizací z důvodu finančních ztrát. Došlo k uzavření několika závodů v Sarnii a Marl. Výroba byla přesunuta do Francie a USA. Výroba syntetického kaučuku byla přesunuta z firmy Bayer na společnost Lanxess.[7]

1,3-Butadien je organická sloučenina, jejíž spojením je vytváří polybutadien. Butadien je schopný polymerizovat třemi způsoby: cis, trans, vinyl.

Polybutadien má obvykle (jako ostatní polymery) vysokou molární hmotnost, neboť jedna molekula polybutadienu se skládá i z více než 2000 jednotek butadienu. Tyto jednotky se v reaktoru řadí za sebe, a to za přítomnosti katalyzátoru (komplexy obsahující neodym, nikl či kobalt, nebo např. butyllithium). Reakce je silně exotermická (uvolňuje se při ní energie) a hrozí při ní riziko výbuchu.[8]

Použitý katalyzátor při výrobě dokáže významně ovlivnit typ polybutadienového produktu.

Roční produkce polybutadienu v roce 2003 byla 2 miliony tun, což z něj činí jeden z nejčastěji vyráběných syntetických kaučuků.[10] K výrobě různých druhů kaučuku se nyní používá jedna rostlina, dříve tomu bylo jinak, protože výrobní procesy kaučuků bývaly odlišné. Polybutadienový kaučuk se používá samostatně velmi málo. Často se spíše mísí s ostatními kaučuky.

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Polybutadien na Wikimedia Commons