聚异戊二烯

聚异戊二烯橡胶是由异戊二烯单体在催化剂 作用下，通过本体聚合或者溶液聚合制得的一种 合成橡胶。因其微观分子结构与天然橡胶接近， 故又俗称合成天然橡胶。根据异戊二烯单元结构 的不同，聚异戊二烯橡胶可分为顺式-1，4-聚异戊 二烯橡胶（简称异戊橡胶）、反式-1，4-聚异戊二 烯橡胶（又称人工合成杜仲橡胶、古塔波胶或巴拉 塔胶）、顺式-3，4-聚异戊二烯橡胶和1，2-聚异戊 二烯橡胶4种异构体，其中仅有顺式-1，4-聚异戊 二烯橡胶和反式-1，4-聚异戊二烯橡胶已经实现 工业化。在顺式-1，4-聚异戊二烯橡胶中，按顺 式-1，4-结构含量可以分为高顺式和中顺式聚异 戊二烯橡胶；按引发体系可以分为锂系、钛系和稀 土系聚异戊二烯橡胶等。
高顺式-1，4-聚异戊二烯橡胶主要是替代天 然橡胶用于生产客车轮胎、半钢轿车子午线轮胎 与轻型载重子午线轮胎等，此外也可用于生产输 送带、胶管、胶带、海绵、胶粘剂、胶鞋、电线电缆、 运动器械以及医用材料等。
反式-1，4-聚异戊二烯橡胶主要用于生产轮 胎、高速列车和汽车用减震制品，也可用于制造医 用材料、形状记忆材料以及鞋用材料等。

聚异戊二烯橡胶在聚合时，由于单体的非对 称性可以采用不同的加成方式，得到4种不同微观 结构的异构体，包括顺式-1，4-结构、反式-1，4-结 构、1，2-结构和3，4-结构。不同结构的聚异戊二 烯橡胶具有不同的性能，通常所说的聚异戊二烯橡胶是指顺式-1，4-结构聚异戊二烯橡胶，性能和 NR类似，反式-1，4-结构聚异戊二烯橡胶与自然 界中的杜仲橡胶性能类似，4种结构中1，2-结构和 3，4-结构在自然界中目前未被发现。
迄今为止，聚异戊二烯橡胶得到应用的结构有高顺式-1，4-结构、高反式-1，4-结构和3，4-结 构。聚异戊二烯各同分异构体具有不同的性质， 在生活中应用场所不同。
高顺式-1，4-聚异戊二烯橡胶
NR的规整度和相对分子质量最高，因此结晶性能最好，拉伸时会产生大量的结晶，为此在加工 过程中为降低NR相对分子质量要先进行塑炼。人 工合成高顺式-1，4-聚异戊二烯橡胶因为规整度比 NR低，拉伸时结晶少，不需要进行塑炼。
高反式-1，4-聚异戊二烯橡胶
仲橡胶用于胎面胶具有滚动阻力和生热低 的特点，满足高性能轮胎的要求。高反式-1，4-聚 异戊二烯橡胶分子链具有高反式有序性，差示扫 描量热（DSC）曲线见图2，A阶段室温下呈现晶态 无弹性，主要有α和β两种晶型（见图3）；B阶段在60 ℃时结晶软化，冷后又恢复原状；当交联度达 到临界值后，室温下结晶受阻，表现出柔软弹性体 特征。
3，4-聚异戊二烯橡胶
3，4-聚异戊二烯橡胶具有弹性小、耐油性 能和耐水性能好的优点，其在透气和透水性方面 接近丁基橡胶，是一种高性能环保轮胎的理想胶 料。目前由于催化体系不完善，生产成本高，只处 于实验室研究阶段。

聚异戊二烯橡胶（IR）是由异戊二烯单体在催化剂作用下，通过溶液聚合制得的一种合成橡胶胶种，它具有与天然橡胶相似的化学组成、立体结构和力学性能，以及良好的原胶强度、基本黏性、老化性能和回弹性能，是替代天然橡胶制造斜交胎和子午胎的重要原料，其还被广泛应用于生产帘布胶、输送带、机械制品、胶管、 胶带、海绵、胶黏剂、电线电缆、运动器械、医用材料 以及胶鞋等，聚异戊二烯橡胶不仅可以单独使用，也可以与天然橡胶或其他合成橡胶并用，应用前景十分广泛。

目前，聚异戊二烯橡胶的生产主要采用溶液聚合工艺，工业上采用的催化体系有由氯化钛 / 烃基 铝组成的齐格勒 - 钠塔（铝钛）催化剂、有机锂催化 剂和稀土催化体系 3 种。目前世界上大多数公司以 生产钛系聚异戊二烯橡胶为主，只有中国和俄罗斯 的厂家生产稀土聚异戊二烯橡胶。