Styrène-butadiène

Le styrène-butadiène (sigle SBR[3], en anglais : styrene-butadiene rubber) est un copolymère du butadiène et du styrène. Il appartient à la famille des polymères styréniques.

Identification
Styrène-butadiène

Structure chimique montrant deux motifs (butadiénique, B, et styrénique), donc type copolymère, ainsi que la polyinsaturation. Des diades -BB- (m=2) peuvent être présentes le long des chaînes.
Synonymes	copolymère butadiène-styrène
N^o CAS	9003-55-8
N^o ECHA	100.127.439
Propriétés physiques
Paramètre de solubilité δ	17,39 MPa^1/2 (85/15)[1]
Masse volumique	0,94 g·cm^-3
Propriétés optiques
Indice de réfraction	$n_{}^{20}$ 1,52−1,55[2]

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Plus la teneur en motifs butadiéniques du copolymère sera élevée, plus le caractère élastomère sera marqué, au détriment du caractère thermoplastique.

Cet élastomère à usages généraux est stable de −50 à 80 °C.

Il peut être mélangé à des huiles minérales, des hydrocarbures aliphatiques, aromatiques ou chlorés.

Il est très utilisé dans la fabrication des pneumatiques : il possède une grande résistance à l’abrasion (grâce à la partie styrénique), au vieillissement et à l’ozone (il contient moins de double liaison carbone-carbone que le caoutchouc naturel).

À l’origine, on utilisait du sodium comme catalyseur (d’où l’appellation commerciale de caoutchoucs Buna S). Il a d’abord été développé industriellement par l’Allemagne en 1930, puis plus massivement en 1942 par les États-Unis, privés de leur caoutchouc naturel par le Japon.

Utilisations

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Pneumatiques : certains grades dits « solution », issus d’une polymérisation anionique effectuée en solution dans le cyclohexane[4], offrent une faible résistance au roulement (pneus « verts », pour une faible consommation d’énergie).
Produit de coupage pour les caoutchoucs naturels
Tubes
Chewing-gum^{[réf. nécessaire]}
Automobile
Enduction des toiles (moquette).

Autre copolymère dérivé du polybutadiène : le SBS

À partir de butadiène et de styrène, il est possible de fabriquer des copolymères séquencés (copolymères bloc) SBS ou poly(styrène-b-butadiène-b-styrène). Ils sont préparés par polymérisation anionique en solution. Les blocs butadiéniques représentent environ 75 % en masse du polymère. Les SBS sont des élastomères thermoplastiques (TPE ou TPR en anglais).

Notes et références

(en) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook, Springer, 2007, 2^e éd., 1076 p. (ISBN 978-0-387-69002-5 et 0-387-69002-6, lire en ligne), p. 294
(en) J. G. Speight, Norbert Adolph Lange, Lange's handbook of chemistry, McGraw-Hill, 2005, 16^e éd., 1623 p. (ISBN 0-07-143220-5), p. 2.807
ISO 1629:2013(fr) Caoutchouc et latex — Nomenclature
Par opposition aux grades « émulsion » (latex obtenus par polymérisation radicalaire en émulsion dans l’eau).

Articles connexes

Caoutchouc synthétique
Butadiène-acrylonitrile (Buna-N)

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[1] (en) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook, Springer, 2007, 2^e éd., 1076 p. (ISBN 978-0-387-69002-5 et 0-387-69002-6, lire en ligne), p. 294

[Lange_16ed-2] (en) J. G. Speight, Norbert Adolph Lange, Lange's handbook of chemistry, McGraw-Hill, 2005, 16^e éd., 1623 p. (ISBN 0-07-143220-5), p. 2.807

[3] ISO 1629:2013(fr) Caoutchouc et latex — Nomenclature

[4] Par opposition aux grades « émulsion » (latex obtenus par polymérisation radicalaire en émulsion dans l’eau).