Thông Số Kỹ Thuật
| Khối lượng mol: | Thay đổi theo độ trùng hợp (n) |
| Số CAS: | 9003-17-2 |
| Trạng thái: | Rắn (ở nhiệt độ phòng) |
| Màu sắc: | Trắng đến vàng nhạt (dạng rắn) |
| Tính tan: | Không tan trong nước. Tan trong dung môi hữu cơ như benzen, toluen, cacbon tetraclorua. |
| Độ tan: | Không tan trong nước. Tan trong benzen (>500 g/L), toluen, CCl₄. |
| Độ pH: | Không có |
| Oxi hóa - Khử: | Là một polymer mạch dài chứa liên kết đôi C=C, có khả năng tham gia phản ứng cộng (như cộng H₂, halogen) và trùng hợp tiếp, cũng như các phản ứng oxi hóa bởi O₂ không khí (lão hóa polymer). |
| Nhiệt độ sôi: | Không xác định (Phân hủy trước khi sôi) |
| Nhiệt nóng chảy: | Thay đổi theo cấu trúc và độ tinh thể hóa (khoảng -100 °C đến -10 °C cho cấu trúc vô định hình). |
| Tỷ trọng: | Khoảng 0.91 - 0.93 g/cm³ |
Chất liên quan
Isoprene (C₅H₈)Styrene (C₈H₈)Cao su thiên nhiênCao su Styrene-Butadiene (SBR).
Đặc tính & Ứng dụng
- Công nghiệp lốp xe: Là thành phần chính (thường phối trộn với SBR, NR) để sản xuất lốp xe ô tô, xe tải, máy bay nhờ khả năng chống mài mòn, chịu nhiệt và đàn hồi tốt.
- Sản xuất nhựa biến tính: Dùng làm chất biến tính va đập cho các loại nhựa nhiệt dẻo như polystyrene (HIPS) và acrylonitrile butadiene styrene (ABS), giúp tăng độ bền và khả năng chịu va đập.
- Đế giày, ống dẫn, băng tải: Nhờ tính đàn hồi và độ bền cao.
- Lớp phủ chống thấm: Được sử dụng trong một số ứng dụng lớp phủ bảo vệ.
- Phụ gia trong sản xuất asphalt: Giúp cải thiện tính năng cơ học và độ bền của mặt đường.
Phương pháp điều chế
- Phản ứng trùng hợp: Polybutadiene được điều chế bằng cách trùng hợp monome 1,3-butadiene (CH₂=CH-CH=CH₂) dưới xúc tác kim loại chuyển tiếp (ví dụ: Ziegler-Natta, xúc tác niken, coban, hoặc lithi).
- Các phương pháp trùng hợp: Có thể là trùng hợp dung dịch (solution polymerization) hoặc trùng hợp nhũ tương (emulsion polymerization).
- Kiểm soát cấu trúc: Xúc tác ảnh hưởng mạnh đến cấu trúc vi mô của polymer (cis-1,4, trans-1,4, và 1,2-vinyl), từ đó quyết định tính chất của sản phẩm cuối cùng.
Tính chất Hóa học
Tác dụng với:
- Chất oxi hóa mạnh: Ozon (O₃), O₂ không khí (lão hóa polymer), KMnO₄.
- Các chất cộng: H₂ (hydro hóa), halogen (Cl₂, Br₂), HX (HCl, HBr).
- Các monome: Trùng hợp với styrene để tạo cao su SBR, với acrylonitrile để tạo cao su NBR (trùng hợp copolymer).
Không phản ứng:
Nước, dung dịch axit/bazơ loãng (ở nhiệt độ thường), dầu mỡ (nếu được xử lý phù hợp để tăng khả năng kháng dầu).
Chuỗi chuyển hóa
n CH₂=CH-CH=CH₂ --(Xúc tác, P, t°)--> -(CH₂-CH=CH-CH₂)-n
Hiện tượng thực tế
- Lốp xe ô tô được làm từ polybutadiene có khả năng chịu mài mòn cực tốt, giúp kéo dài tuổi thọ của lốp.
- Các đồ dùng bằng nhựa như vỏ máy tính, đồ chơi trẻ em được gia cố bằng polybutadiene (dạng HIPS, ABS) sẽ dẻo dai và khó vỡ hơn khi va đập.
Bài tập vận dụng
- Bài tập: Một mẫu polybutadiene có khối lượng mol trung bình là 100,000 g/mol. Giả sử chỉ có cấu trúc cis-1,4-polybutadiene. Hãy tính số đơn vị mắt xích (C₄H₆) trung bình trong một phân tử polymer. (Biết khối lượng mol của C=12, H=1).
- Lời giải vắn tắt: Khối lượng mol của một đơn vị mắt xích C₄H₆ là (4*12 + 6*1) = 54 g/mol. Số đơn vị mắt xích = 100,000 g/mol / 54 g/mol ≈ 1852 đơn vị.
Mẹo nhớ nhanh: Polybutadiene, (C₄H₆)n bền, đàn hồi. Lốp xe, nhựa HIPS cần, cuộc sống này không thể thiếu!
Cảnh báo & An toàn
Nguy hiểm: Chất này thường không được coi là nguy hiểm ở dạng rắn. Tuy nhiên, khi xử lý ở nhiệt độ cao hoặc đốt cháy, có thể tạo ra các sản phẩm cháy độc hại (CO, CO₂, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi). Bột mịn có thể gây nguy cơ cháy nổ bụi.
Độc tính: Ở dạng rắn, Polybutadiene được coi là không độc. Hít phải bụi mịn có thể gây kích ứng đường hô hấp. Không có độc tính cấp tính đáng kể qua đường tiêu hóa hoặc da. Tuy nhiên, các monome dư thừa hoặc sản phẩm phân hủy nhiệt có thể gây độc.
Thu Thủy
Cử nhân Hóa học Đại học Khoa học Tự nhiên. Có 5 năm kinh nghiệm giảng dạy và số hóa tài liệu giáo dục môn Hóa học.
Cập nhật: 20/09/2026
Đã kiểm duyệt chuyên môn
Miễn trừ trách nhiệm (Disclaimer): Toàn bộ thông số hóa học, điều kiện phản ứng và hiện tượng được tham chiếu từ cơ sở dữ liệu danh pháp IUPAC và sách giáo khoa Hóa học chuẩn. Dữ liệu mang tính chất tham khảo phục vụ học thuật. Chúng tôi khuyến cáo người dùng không tự ý thực hành các phản ứng sinh nhiệt, tạo khí độc hoặc chất nổ tại nhà khi không có thiết bị bảo hộ và sự giám sát của chuyên gia.