スチレンブタジエンゴム

スチレンブタジエンまたはスチレンブタジエンゴム (SBR) は、スチレンとブタジエンから得られる合成ゴムのグループを表します (グッドイヤーによって開発されたバージョンは Neolite と呼ばれます)。これらの材料は、添加剤で保護すると、優れた耐摩耗性と優れた経年安定性を備えています。2012 年には、世界中で 540 万トンを超える SBR が処理されました。自動車タイヤの約 50% は、さまざまな種類の SBR から作られています。スチレン/ブタジエンの比率はポリマーの特性に影響します。スチレン含有量が多いと、ゴムは硬くなり、ゴム状になりにくくなります。SBR は、同じモノマーから得られますが、熱可塑性エラストマーのスチレンブタジエンブロック共重合体と混同しないでください。
SBRの種類
SBR は、スチレンとブタジエンという 2 つのモノマーから生成されます。この 2 つのモノマーの混合物は、溶液 (S-SBR) またはエマルジョン (E-SBR) の 2 つのプロセスで重合されます。E-SBR の方が広く使用されています。
乳化重合
エマルジョン重合によって生成される E-SBR は、フリーラジカルによって開始されます。反応容器には通常、2 つのモノマー、フリーラジカル ジェネレーター、およびアルキル メルカプタンなどの連鎖移動剤が投入されます。ラジカル開始剤には、過硫酸カリウム、および第一鉄塩と組み合わせたヒドロペルオキシドが含まれます。乳化剤には、さまざまな石鹸が含まれます。成長する有機ラジカルを「キャッピング」することで、メルカプタン (ドデシルチオールなど) が製品の分子量を制御します。通常、重合は約 70% までしか進行しません。この方法は「ショート ストップ」と呼ばれます。この方法で、さまざまな添加剤をポリマーから除去できます。
溶液重合
溶液 SBR は、アニオン重合プロセスによって生成されます。重合はアルキルリチウム化合物によって開始されます。水と酸素は厳密に排除されます。プロセスは均質 (すべての成分が溶解) であるため、プロセスをより細かく制御でき、ポリマーをカスタマイズできます。有機リチウム化合物がモノマーの 1 つに付加され、カルバニオンが生成され、それが別のモノマーに付加されるというように続きます。タイヤ製造では、S-SBR がウェットグリップの向上と転がり抵抗の低減を実現し、それぞれ安全性の向上と燃費の向上につながるため、ますます好まれています。