BR: Butadien-Kautschuk

EM

Elastomere

Allgemeine Eigenschaften

Kurzer Name: BR

Bezeichnung: Butadien-Kautschuk


BR steht für "Butadien-Kautschuk" und bezeichnet neben SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk) den am häufigsten verwendeten synthetischen Kautschuk. BR wird aus 1,3-Butadien hergestellt. Die Monomere können an beiden Enden (1,4-Bindung) oder nur an einem Ende (1,2-Bindung, Vinylgruppe in der Seitenkette) verbunden sein, wodurch verschiedene BR-Typen mit unterschiedlichen Eigenschaften entstehen. Die 1,4-Bindung kann weiter in 1,4 cis und 1,4 trans eingeteilt werden, wobei "cis" bedeutet, dass sich die Substituenten auf der gleichen Seite der Doppelbindung befinden; "trans" bedeutet, dass sie sich auf der gegenüberliegenden Seite der Doppelbindung befinden.

Strukturformel

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Eigenschaften

GlasübergangstemperaturDer Glasübergang gilt als eine der wichtigsten Eigenschaften amorpher und teilkristalliner Materialien, wie z.B. anorganische Gläser, amorphe Metalle, Polymere, Pharmazeutika und Lebensmittel, usw., und bezeichnet den Temperaturbereich, in dem sich die mechanischen Eigenschaften des Material von einem harten und spröden Zustand in einen weicheren, verformbaren oder gummiartigen Zustand ändern.Glasübergangstemperatur-106 bis -95 (1,4 cis), -107 bis -83 (1,4 trans), -15 (1,2) °C
Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelztemperatur-25 bis 12 (1,4 cis), 97 / 145 (1,4 trans), 126 (1,2) °C
Schmelz-Enthalpie46/170 (1,4 cis), 70 bis 140 (1,4 trans) J/g
Zersetzungstemperatur370 bis 385 / 460 bis 475 °C
Elastizitätsmodul-
Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung-
Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.Spezifische Wärmekapazität1,76 bis 1,96 J/(g*K)
WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit0,25 W/(m*K)
DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte0,9 bis 1,0 g/cm³
MorphologieElastomer mit harten und weichen Segmenten
Allgemeine EigenschaftenHohe Elastizität. Hohe Festigkeit. Hohe Abriebfestigkeit
VerarbeitungExtrusion, Kalandrieren, Spritzgießen, Vulkanisieren
AnwendungenReifenindustrie (Mischungen mit NR oder SBR). Maschinenbau. Technische Gummiwaren (z.B. Bandförderer). Golfbälle, Schuhsohlen

NETZSCH Messung

Differential Scanning Calorimetry (DSC)-Diagramm, das die thermischen Übergänge während der ersten und zweiten Erwärmung zeigt, mit den wichtigsten Temperatur- und Wärmestromdaten.
Probenmasse12,29 mg
Heizraten10 K/min
TiegelAl, gelochter Deckel
AtmosphäreN2 (40 ml/min)

Auswertung

Isobutadien- oder Butadien-Kautschuk weist sowohl weiche als auch harte Segmente auf. Aus diesem Grund zeigt die obige Grafik bei beiden Aufheizungen einen Glasübergang bei -101 °C (Mittelpunkt) mit Sprüngen (Δcp) von ca. 0,27 J/(g·K) aus den weichen Segmenten und eine Schmelzendotherme mit einer Spitzentemperatur von -5 °C aus den harten Segmenten. Daraus lässt sich schließen, dass es sich bei der Probe hauptsächlich um einen 1,4-cis-Typ handelt.

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