Resumen

Se estudió un proceso a escala de laboratorio para producir polibutadieno con alto contenido en unidades repetitivas cis-1,4. Se utilizó un sistema catalítico Ziegler-Natta constituido por versatato de neodimio (catalizador), hidruro de diisobutilaluminio (cocatalizador) y cloruro de terc-butilo (agente clorante). El disolvente empleado fue una mezcla de hexano y ciclohexano (80/20 v/v). Se estudió el efecto de dos donantes de electrones, tetrahidrofurano (THF) y tetrametiletilendiamina (TMEDA). Los donantes de electrones se añadieron al medio de polimerización y/o al disolvente empleado en la preparación del catalizador. La proporción de donantes de electrones varió entre 20 y 200 ppm para el THF y entre 0 y 15 ppm para la TMEDA. Se evaluó la influencia de los donantes de electrones en la estereoselectividad, la actividad catalítica, la masa molar y la distribución de la masa molar del polibutadieno. Los polímeros se caracterizaron por espectroscopia infrarroja, cromatografía de exclusión por tamaño y calorimetría diferencial de barrido. Se produjeron polímeros con un contenido de unidades cis-1,4 que oscilaba entre el 99,2% y el 93%. La masa molar media en peso, Mw, varió entre 2,2 y 7,0x10⁵. La temperatura de transición vítrea de los polímeros se mantuvo en torno a -110ºC.

INTRODUCCIÓN

De los cauchos sintéticos consumidos en todo el mundo, el polibutadieno (BR) tiene un consumo anual de aproximadamente 2 millones de toneladas, solo superado por el elastómero de estireno-butadieno (SBR). Su mayor mercado de consumo es la industria del neumático, que consume entre el 67 y el 70% de la producción mundial[1].

Los fabricantes de neumáticos y bandas de rodadura han estado desarrollando nuevos productos para responder a los cambios de la industria automovilística, relacionados con cuestiones medioambientales como el calentamiento global y la reducción de la emisión de gases contaminantes a la atmósfera. Como único medio de contacto entre el vehículo y el suelo, los neumáticos representan un importante elemento de desarrollo para reducir las fuerzas de fricción con el fin de disminuir el consumo de combustible[2] y, en consecuencia, las emisiones de gases.

El polibutadieno con un alto contenido de unidades repetitivas 1,4-cis presenta excelentes propiedades para su aplicación en la fabricación de neumáticos, ya que tiene buena resistencia a la abrasión, buena resistencia a la fatiga, buena resistencia al desgarro, baja resistencia a la rodadura y bajo desarrollo de calor[3]. El polibutadieno High-cis se produce por polimerización en solución en presencia de catalizadores estereoespecíficos del tipo Ziegler-Natta. Los sistemas catalíticos utilizados determinan la estructura química y estereoquímica de los polímeros producidos y, en consecuencia, sus propiedades. 

• Materias:Polibutenos Electrones Catalizadores
• Subjects:Polybutenes Electrons Catalysts
• Palabras claves:Polibutadieno de alto contenido en isómero cis-1,4; Catalizador Ziegler-Natta; Donantes de electrones
• Keywords:High cis-1,4 polybutadiene; Ziegler-Natta catalyst; Electron donors