главная > справочник > химическая энциклопедия:

Полиизобутилен

Полиизобутилен [— C(CH₃)₂CH₂-]_n. Высокомолекулярный полиизобутилен (оппанол В, вистанекс ММL)-бесцветный каучукоподобный аморфный полимер, кристаллизующийся при большом растяжении; среднемассовая молекулярная масса (70-225)• 10³. Растворим в ароматических, алифатических и хлорированных углеводородах. минеральных маслах, набухает в диэтиловом эфире, сложных эфирах. жирах и раститительных маслах, не растворим в воде. Плотность 0,920 г/см³ (25⁰C); 1,5070 1,5080; температура стеклования около -70⁰C; теплостойкость по Мартенсу 65-80 ⁰C; C_v 1,88 • 10³ Дж/(кг • К), коэффициент теплопроводности 0,116-0,139 Вт/(м •K); >10¹⁵ Ом • см; (3 — 5)• 10 ^-4; электрическая прочность 16-20 МВ/м. Обладает очень низкой паро- и газопроницаемостью. через пленку толщиной 1 мм проницаемость водяного пара 0,0006 г/(м² • ч), водопоглощение за 24 ч не более 0,1%. Эластичные свойства полиизобутилен сохраняются до -50⁰C; при дальнейшем понижении температуры он медленно теряет эластичность, становится хрупким.

Полиизобутилен - насыщенный полимер, благодаря чему обладает высокой тепло- и светостойкостью. устойчив к действию O₂ и O₃, большинства кислот, щелочей. водных растворов солей. Не стоек к ионизирующему излучению. Стабилизируют полиизобутилен антиоксидантами фенольного типа, а также наполнителями (технический углерод. тальк. мел, синтетические смолы).

Получают полиизобутилен катионной полимеризацией изобутилена при температурах от -80 до - 100⁰C (кат.-BF₃, AlCl₃ или др.). Используя жидкий этилен как растворитель мономера и хладагент. полимеризацию проводят на бесконечной движущейся ленте; для удаления этилена и катализатора полученный полимер обрабатывают в смесителе-мастикаторе, обогреваемом паром. В аппарате с интенсивным перемешиванием полимеризацию проводят по технологии, аналогичной производству бутилкаучука в среде метилхлорида. Выпускают в виде блоков или крошки.

Перерабатывают полиизобутилен на обычном оборудовании резиновой промышленности (напр., вальцы, каландры, экструдеры, прессы) при 140-200⁰C; при этом его молекулярная масса почти не изменяется. Длительная механическая обработка при температурах ниже 100⁰C приводит к деструкции. Полиизобутилен совмещается с HK и CK, пластиками. синтетическими смолами, парафином, битумом. минер, наполнителями и пигментами. Наполнители снижают хладотекучесть, повышают прочность и твердость полиизобутилен Его технологитческие свойства значительно улучшаются при введении наполнителей и повышении температуры переработки. Для ненаполненного полиизобутилен s_раст 1,5-6,0 МПа, относительное удлинение 500-1000%, твердость 20-35, для наполненных смесей-соотв. 2,5-9,0 МПа, 20-550%, 30-93. полиизобутилен может быть вулканизован смесью ди-трет-бутилпероксида, серы и хинондиоксима при 165⁰C.

Высокомолекулярный полиизобутилен применяют для изготовления листовых химически стойких и гидроизоляционных материалов, прорезиненных тканей, электроизоляционных материалов, герметиков, липких лент. Углеводородные растворы и водные дисперсии полиизобутилена используют как клеи в производстве искусственного меха (в том числе каракуля), замши и др. материалов на текстильной основе, а также как пропиточные составы в производстве бумаги и асбокартона. Водные дисперсии полиизобутилена и его смеси с очищенным парафином применяют для покрытия сыров и других пищевых продуктов.

Низкомолекулярный полиизобутилен (П-20, вистанекс LМ) - вязкая жидкость. среднемассовая молекулярная масса (8,7-25)•10³ [выпускают также продукты с молекулярной массой (0,3 — 5)• 10³]; h 8 — - 15•10³ Па•с (20⁰C) и 0,6-2,2•10³ Па•с (50⁰C); плотность 0,880-0,910 г/см³ (20⁰C); 1,5020-1,5060; температура стеклования в зависимости от молекулярной массы колеблется от -68 до -80 ⁰C, температура воспламенения 130-240⁰C; кислотное число не более 0,05 мг КОН/г, йодное число не более 4 мг I₂/100 г.

Низкомолекулярный полиизобутилен хорошо растворим в тех же растворителях, что и высокомолекулярный полиизобутилен, частично растворим в высших спиртах и сложных эфирах. обладает хорошими диэлектрическими свойствами и высокой химической стойкостью. Полиизобутилен стабилизируют небольшими добавками ингибиторов.

Низкомолекулярный полиизобутилен с молекулярной массой (0,3-5)• 10³ получают катионной полимеризацией изобутилена из углеводородных фракций C₄ газов крекинга и пиролиза нефти [катализаторы - сильные протонные кислоты, галогениды металлов, Al(C₂H₅)₂Cl, молекулярные сита]. Полиизобутилен с молекулярной массой (8,7-25)•10³ синтезируют так же, как высокомолекулярный полиизобутилен и бутилкаучук, в среде метилхлорида или этилхлорида, но процесс проводят при более высокой температуре или в присутствии регуляторов молекулярной массы (диизобутиленов).

Низкомолекулярный полиизобутилен, содержащий на концах цепей группы COOH (молекулярная масса 1800-4000), получают озонированием высокомолекулярного сополимера изобутилена с 2-4% пиперилена в присутствии пиридина, полиизобутилен с группами COOH и Br на концах цепей (мол. м. 1000-12000)-озонированием высокомолекулярного бутилкаучука в инертном растворителе.

Низкомолекулярный полиизобутилен применяют как загущающие присадки к смазочным маслам и консистентным смазкам, основу невысыхающих герметиков, изоляционные масла для кабелей, конденсаторные и трансформаторные масла, а также для пропитки изоляционных бумаги и др. волокнистых материалов, предназначенных для обмотки электрических кабелей, для изготовления клейких и изоляционных лент, пластырей и т.д. Композиции полиизобутилена с битумом. асфальтом, гудроном, каменноугольной смолой используют для гидроизоляции мягкой кровли, трубопроводов, швов в облицовке оросительных систем.

Мировое производство полиизобутилена ~120 тыс. т (1989).

Лит.: Аносов В. И., в кн.: Синтетический каучук, под ред. И. В. Гармонова, 2 изд., Л., 1983, с. 277-89; Минскер К.С, Сангалов Ю. А., Изобутилен и его полимеры, M., 1986, с. 32-166; Махлис Р. А., Федюкин Д. Л., Терминологический справочник по резине, M., 1989, с. 213-15. E. полиизобутилен Копылов.