高順式聚丁二烯橡膠可以采用鎳系催化劑或鈷系催化劑。鎳系聚丁二烯橡膠是指在以金屬鎳的化合物為主催化劑的催化劑作用下所獲得的聚丁二烯。通常主催化劑為羧酸鎳鹽，如環(huán)烷酸鎳、辛酸鎳和苯甲酸鎳等；助催化劑為有機(jī)金屬化合物，其作用是使鎳的價(jià)態(tài)降低并烷基化，常用的有三乙基鋁、三丁基鋁、三異丁基鋁和二乙基鋅等；第三組分為含鹵素的化合物，作用在于提供鹵素或電負(fù)性基團(tuán)，常用的有氟化氫、
絡(luò)合物和
絡(luò)合物等。我國(guó)工業(yè)上采用的催化體系是環(huán)烷酸鎳/三異丁基鋁/
絡(luò)合物。鎳系催化劑屬于配位聚合機(jī)理，其定向性較強(qiáng)，制備出的聚丁二烯橡膠中順式-1,4-構(gòu)型含量高達(dá)96%，遠(yuǎn)高于鋰系低順式聚丁二烯橡膠（LCBR），其1,2-構(gòu)型含量?jī)H為1%左右，遠(yuǎn)低于LCBR。順式-1,4-聚丁二烯等同周期較長(zhǎng)，為0.86nm，分子中碳碳單鍵較易旋轉(zhuǎn)，尤其是雙鍵旁的單鍵在雙鍵的影向下更容易內(nèi)旋轉(zhuǎn)，鏈的柔性較好，在一般狀態(tài)下，分子呈卷曲狀態(tài)，回彈性好；而反式-1,4-聚丁二烯、全同1,2-聚丁二烯和間同1,2-聚丁二烯的等同周期較短，分別是0.49nm，0.65nm和0.514nm，分子鏈的柔性差，易結(jié)晶，彈性小，因而高順式鎳系聚丁二烯橡膠具有優(yōu)異的彈性。順式-1,4-聚丁二烯在拉伸過程中能取向誘導(dǎo)結(jié)晶，這還賦予鎳系順丁橡膠高強(qiáng)度的特征。因此，采用高順式聚丁二烯橡膠用于HIPS生產(chǎn)，可使HIPS獲得更好的韌性和強(qiáng)度。
鈷系催化劑是指以鈷的氯化物、氧化物、有機(jī)酸鹽和
何可溶和不可溶的鈷化合物為主催化劑的一類催化體系。同鎳系催化劑一樣，鈷系催化劑也屬于配位聚合機(jī)理，定向性較強(qiáng)，當(dāng)其用于丁二烯聚合，在以鹵化烷基鋁為助催化劑時(shí)，通常可得到順式-1,4-構(gòu)型含量為96-98%，1,2-構(gòu)型含量為1-2%的高順式聚丁二烯。此外，通常還加入水、有機(jī)過氧化物、鹵素、醇和有機(jī)鹵化物等作為第三組分活化劑，以提高催化劑的活性。工業(yè)上采用的催化體系為辛酸鈷/一氯二烷基鋁/水三元體系。同鎳系聚丁二烯橡膠一樣，鈷系聚丁二烯橡膠中較高含量的順式-1,4-構(gòu)型將賦予其優(yōu)異的彈性和高強(qiáng)度，進(jìn)而為HIPS提供更強(qiáng)的韌性和強(qiáng)度。鈷系聚丁二烯基本不含有凝膠，其支化度通常在0.8左右，明顯高于鎳系、鈦系和稀土聚丁二烯。這點(diǎn)特點(diǎn)使得鈷系聚丁二烯橡膠在苯乙烯中具有較好的溶解性，因而鈷系聚丁二烯適合作用生產(chǎn)HIPS用膠。 [3]
