Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Бутилкаучуковые перчатки

Бутилкаучук , иногда просто называемый «бутил», представляет собой синтетический каучук , A - сополимер из изобутилена с изопреном . Аббревиатура IIR означает изобутилен изопреновый каучук.Полиизобутилен , также известный как «ПИБ» или полиизобутен, (C 4 H 8 ) n , представляет собой гомополимер изобутилена или 2-метил-1-пропена, на котором основан бутилкаучук. Бутилкаучук получают путем полимеризации примерно 98% изобутилена с примерно 2% изопрена. Структурно полиизобутилен напоминает полипропилен , но имеет две метильные группы, замещенные на каждом втором атоме углерода , а не на одной. Полиизобутилен - вязкоупругий материал от бесцветного до светло-желтого цвета . Обычно он не имеет запаха и вкуса, хотя может иметь легкий характерный запах.

Свойства [ править ]

Бутилкаучук обладает отличной непроницаемостью для газовой диффузии, а длинные полиизобутиленовые сегменты его полимерных цепей придают ему хорошие свойства гибкости.

Формула для PIB: - (- CH 2 –C (CH 3 ) 2 -) n -

Формула для IIR:Бутилкаучук formula.png

Его можно получить из мономера изобутилена (CH 2 = C (CH 3 ) 2 ) только посредством катионной аддитивной полимеризации .

Синтетический каучук или эластомер , бутилкаучук непроницаем для воздуха и используется во многих областях, где требуется воздухонепроницаемая резина. Полиизобутилен и бутилкаучук используются в производстве клеев , сельскохозяйственных химикатов, волоконно-оптических соединений, шариковых пузырей, уплотнительных колец , герметиков и герметиков, пищевой пленки , электрических жидкостей, смазочных материалов (масло для двухтактных двигателей), бумаги и целлюлозы, средств личной гигиены. продукты, пигментные концентраты, для модификации резины и полимеров, для защиты и герметизации определенного оборудования для использования в областях, где присутствует химическое оружие, в качестве добавки к бензину / дизельному топливу , ижевательная резинка . Первым крупным применением бутилкаучука были внутренние камеры шин . Даже сегодня это остается важным сегментом ее рынка.

История [ править ]

Изобутилен был открыт Майклом Фарадеем в 1825 году. Полиизобутилен (PIB) был впервые разработан подразделением BASF компании IG Farben в 1931 году с использованием катализатора на основе трифторида бора при низких температурах и продавался под торговым названием Oppanol B  [ de ] . ПИБ по сей день остается основным бизнесом BASF.

Позже был разработан в бутилкаучука в 1937 году, исследователи Уильям Дж Sparks и Роберт Томас , в Standard Oil в Нью - Джерси Линден , штат Нью - Джерси, лаборатории. Сегодня большая часть мировых поставок бутилкаучука производится двумя компаниями: ExxonMobil.(один из потомков Standard Oil) и Polymer Corporation, канадская федеральная коронная корпорация, основанная в 1942 году для производства искусственного каучука для замены поставок из-за рубежа, прекращенных Второй мировой войной. В 1976 году он был переименован в Polysar, а резиновый компонент стал дочерней компанией Polysar Rubber Corp. Компания была приватизирована в 1988 году после продажи NOVA Corp. В 2005 году Bayer AG выделила химические подразделения, в том числе большую часть завода в Сарнии, создав LANXESS AG, также в Германии. [1]

Гомополимеры PIB с высокой молекулярной массой (100 000–400 000 или более) представляют собой полиолефиновые эластомеры: жесткие растяжимые резиноподобные материалы в широком диапазоне температур; с низкой плотностью (0,913–0,920), низкой проницаемостью и отличными электрическими свойствами.

В 1950-х и 1960-х годах был разработан галогенированный бутилкаучук ( галобутил ) в его хлорированном ( хлорбутил ) и бромированном ( бромбутил ) вариантах, обеспечивающий значительно более высокие скорости отверждения и допускающий ковулканизацию с другими каучуками, такими как натуральный каучук и стирол-бутадиеновый каучук. Сегодня галобутил является наиболее важным материалом для внутренних покрытий бескамерных шин . Фрэнсис П. Болдуин получил в 1979 году медаль Чарльза Гудиера за множество патентов на эти разработки.

Весной 2013 года два инцидента загрязнения ПИБ в Ла-Манше, которые, как считается, были связаны между собой, были названы самым серьезным загрязнением морской среды в Великобритании «за десятилетия». По оценкам RSPB, более 2600 морских птиц были убиты химическим веществом, еще сотни были спасены и обеззаражены. [2]

Использует [ редактировать ]

Присадка к горюче-смазочным материалам [ править ]

Полиизобутилен может реагировать с малеиновым ангидридом с образованием полиизобутенилянтарного ангидрида (PIBSA), который затем может быть преобразован в полиизобутенилсукцинимиды (PIBSI) путем его реакции с различными этиленаминами . При использовании в качестве присадки к смазочным маслам и моторным топливам они могут существенно влиять на свойства масла или топлива. [3] [4] Полиизобутилен, добавляемый в небольших количествах к смазочным маслам, используемым при механической обработке, приводит к значительному снижению образования масляного тумана и, таким образом, уменьшает вдыхание масляного тумана оператором . [5] Он также используется для очистки переносимых водойразливы нефти в составе товарного продукта Эластол . При добавлении к сырой нефти он увеличивает вязкоупругость масла при вытягивании, заставляя масло сопротивляться разложению при вакуумировании с поверхности воды.

В качестве добавки к топливу полиизобутилен обладает моющими свойствами. При добавлении к дизельному топливу он препятствует засорению топливных форсунок , что приводит к снижению выбросов углеводородов и твердых частиц . [6] Он смешивается с другими моющими средствами и добавками, образуя «пакет моющих средств», который добавляется к бензину и дизельному топливу для предотвращения образования отложений и детонации двигателя . [7]

Полиизобутилен используется в некоторых составах в качестве загустителя .

Взрывчатые вещества [ править ]

Полиизобутилен часто используется в производстве взрывчатых веществ в качестве связующего вещества в пластических взрывчатых веществах, таких как C-4 . [8] Полиизобутиленовое связующее используется потому, что оно делает взрывчатое вещество более нечувствительным к преждевременной детонации, а также облегчает обращение с ним и его формование.

Колонки и аудиооборудование [ править ]

Бутилкаучук обычно используется в динамиках, особенно в объемных. Он использовался в качестве замены пенопласта, потому что пена разрушалась. В большинстве современных динамиков используется бутилкаучук, а в большинстве старинных динамиков используется поролон.

Спортивное снаряжение [ править ]

Бутилкаучук используется для изготовления пузырей спортивных мячей (например, мячей для регби, футбольных мячей , баскетбольных мячей, нетболов ), чтобы обеспечить прочное и герметичное внутреннее отделение.

Гидроизоляция и ремонт кровли [ править ]

Бутилкаучуковый герметик используется для гидроизоляции , ремонта резиновых крыш и для ухода за кровельными мембранами (особенно по краям). Важно [ цитата необходима ] зафиксировать кровельную мембрану, так как множество приспособлений (например, вентиляционные отверстия для кондиционеров, водопровод и другие трубы) могут значительно ослабить ее.

Резиновая кровля обычно относится к определенному типу кровельных материалов, которые сделаны из этилен-пропилендиеновых мономеров ( каучук EPDM ). Для обеспечения целостности таких крыш крайне важно избегать использования агрессивных абразивных материалов и растворителей на нефтяной основе для их обслуживания.

Полиэфирная ткань, ламинированная бутилкаучуковым связующим, образует одностороннюю водонепроницаемую ленту, которую можно использовать на металлических, ПВХ и цементных швах. Применяется для ремонта и гидроизоляции металлических крыш.

Противогазы и защита от химических агентов [ править ]

Бутилкаучук является одним из самых прочных эластомеров при воздействии боевых отравляющих веществ и обеззараживающих материалов. Это более твердый и менее пористый материал, чем другие эластомеры, такие как натуральный каучук или силикон, но все же он обладает достаточной эластичностью для образования герметичного уплотнения. Хотя бутилкаучук разрушается под воздействием таких агентов, как NH 3 ( аммиак ) или определенных растворителей, он разрушается медленнее, чем сопоставимые эластомеры. Поэтому он используется для создания уплотнений в противогазах и другой защитной одежде.

Фармацевтические пробки [ править ]

Бутил и бромбутилкаучук обычно используются для изготовления резиновых пробок, используемых для герметизации флаконов и бутылочек с лекарствами . [9]

Жевательная резинка [ править ]

Контейнер для сбора жевательной резинки

В большинстве современных жевательных резинок в качестве центральной основы жевательной резинки используется пищевой бутилкаучук, что способствует не только эластичности резинки, но и ее стойкому липкому качеству, что побудило некоторые муниципалитеты предложить налоги для покрытия затрат на ее удаление. [10]

Переработанная жевательная резинка также используется в качестве источника регенерированного полиизобутилена. Помимо прочего, из этой базовой резины изготавливаются кофейные чашки и контейнеры для жевательной резинки «Gumdrop». [11] [12] При заполнении сборные бункеры и их содержимое измельчаются и снова перерабатываются.

Шины [ править ]

Бутилкаучук и галогенированный каучук используются для внутренней обшивки, удерживающей воздух в шине.

Изоляция окон [ править ]

Полиизобутилен используется в качестве первичного уплотнения в стеклопакете для коммерческого и жилого строительства, обеспечивая герметичность блока от воздуха и влаги.

Примечания [ править ]

  1. ^ "Бутилкаучук: техно-коммерческий профиль". Химический еженедельник . 55 (12): 207–211. 3 ноября 2009 г.
  2. ^ "Крупнейший инцидент загрязнения в Великобритании за десятилетия" . Лондонский хранитель.
  3. ^ «Полиизобутиленсукцинимиды в моторном масле» . Лубризол. Архивировано из оригинала на 2017-02-15 . Проверено 14 февраля 2017 .
  4. ^ Дж. Рид; Дж. Баркер (2013). Общие сведения о полиизобутиленсукцинимидах (PIBSI) и внутренних отложениях в дизельных инжекторах (Технический отчет). Серия технических статей SAE. DOI : 10.4271 / 2013-01-2682 .
  5. ^ "Тематические исследования: минимизация воздействия тумана на рабочих в автомобильной промышленности" . Зеленая инженерия . Агентство по охране окружающей среды.
  6. ^ Hammerle R, Schuetzle D, Adams W (октябрь 1994). «Перспективы развития экологически приемлемых легковых автомобилей с дизельным двигателем» . Environ. Перспектива здоровья . 102 (Дополнение 4): 25–30. DOI : 10.1289 / ehp.94102s425 . PMC 1566943 . PMID 7529704 . Архивировано из оригинала на 2005-11-25.  
  7. ^ "04-87 BASF Corp. против США" (PDF) . Промахи мнений . Суд по международной торговле США. 2004-07-15. Архивировано из оригинального (PDF) 23 сентября 2006 года.
  8. ^ «Взрывчатые вещества - соединения» . Глобальная безопасность .
  9. ^ «Галобутиловый каучук для фармацевтических пробок и уплотнений» . ExxonMobil Chemical.
  10. ^ "Создание" более зеленой "жевательной резинки" . Американское химическое общество. Архивировано из оригинала на 2015-12-24 . Проверено 23 декабря 2015 .
  11. ^ "Gumdrop Ltd" . Проверено 13 марта 2018 .
  12. ^ Шоу, Дугал (2018-03-06). «Жевательная резинка, о которой вы не возражаете, прилипла к вашей обуви» . BBC News Online . Проверено 13 марта 2018 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Краткий обзор полиизобутилена
  • Дополнительная информация
  • Физические свойства и другая информация для различных марок полиизобутилена (ПИБ)