金属锂使用前经特定工艺和碳酸钙混合,制成引发剂油膏,置于聚合釜中的油膏架上,气相丁二烯循环使用并不断补充。聚合反应温度为40~50℃,聚合时间30~35小时。聚合物的乙烯基含量为30%~40%,反式-1,4含量为50%~60%,顺式-1,4含量较低,仅10%左右。丁锂橡胶具有突出的耐寒特性,拉伸耐寒系数达0.7以上,能溶于汽油和苯。
丁锂橡胶最早由苏联于20世纪30年代生产出,即用金属锂为引发剂制得聚丁二烯橡胶。此法采用气相本体聚合的工艺,也是气相本体聚合的雏形。其产物的微观结构与锂系溶液法聚丁二烯基本一致,耐寒性能好。50年代,美国科学家提出锂、烷基锂是有“活性”的引发体系,并定义活性阴离子聚合体系是无链转移、无链终止的聚合体系,由此引出用这种引发体系控制产物分子量大小及分子量分布宽窄。
常用的丁锂橡胶生产以及用丁锂橡胶制备钠催化剂的工艺流程见图。按一定比例先把固体石蜡加入分散釜中并熔融,后加入切好的金属锂、钾,在强烈的搅拌条件下制成锂、钾分散体,然后放在混炼机上并加入预先干燥好的碳酸钙以最短时间混炼均匀制备锂催化剂。把锂催化剂投入聚合釜,与生产丁钠橡胶相同工艺及设备操作下,在釜压为17~140帕,温度50±1℃下生产出丁锂橡胶。丁锂橡胶主要用于制造耐热及耐寒的软质胶和硬质胶制品。