12. Полиизобутилен

Полиизобутилен [-СН₂С(СН₃)₂-]_n каучукоподобный эластичный материал, получаемый полимеризцией изобутилена по катионному механизму при низкой температуре в присутствии фторида бора( ВF₃).

Изобутленбезцветный газ с Т_кип=-6,9С, Т_пл=-140С и плотностью p=0,59г/см³; с воздухом образует взрывоопаную смесь. Полимер с ММ 50тыс.жидкость, применяется для загустевания смазочных масел. ПИБ с ММ 200тыс.высокоэластичный твердый продукт.

В промышленности полиизобутилен получают полимеризацией изобутилена в растворе жидкого этилена. Жидкий этилен легко регулирует температуру реакции.

Схема процесса производства полиизобутилена: 1 - холодильник для предварительного охлаждения изобутилена; 2 - испаритель; 3 - дозатор изо-бутилена; 4 - емкость катализатора; 5 - емкость стабилизатора; 6 - полимеризатор; 7 - смеситель; 8 - скруббер; 9 - стеллаж для охлаждения; 10 - пресс.

Жидкий этилен, охлаждённый до - 40° С, под давлением поступает в теплообменник 1, где дополнительно охлаждается газообразным этиленом, поступающим из испарителя 2. При выходе из 1 давление этилена снижается до атмосферного, и его направляют в испаритель 2, где идёт охлаждение до -104° С, т.е. до температуры конденсации. Из испарителя через мерник 3, где этилен охлаждает изобутилен, проходящий через змеевик, этилен смешивается с изобутиленом (2,5:1), и охлажденная до - 95° С смесь поступает в полимеризатор 6, представляющий собой металлический короб, в котором дви­жется бесконечная стальная лента. На ленту непрерывно поступает раствор изобутилена и катализатор - полимеризация проходит мгновенно. Степень конверсии100%. Этилен, поглотивший тепло реакции, испаряется и вместе с малым количеством неза-полимеризовавшегося изобутилена и газообразного ВР₃ поступает в скруббер 8. После нейтрализации ВР₃ известью изобутилен и этилен подаются на ректификацию для разделения. Для разрушения оставшегося в ПИБ катализатора и предотвращения деполимеризации на ленту полимеризатора непрерывно загружают стабилизатор (раствор трет-бутилфенилсульфида из мерника 5), ПИБ захватывается с ленты валками смесителя 7, где нагревается до 100° С глухим паром при Р=12 ат, спецножом режется на куски и охлаждается обдувом воздуха на стеллаже 9.

Высокомолекулярный ПИБ (ММ 150-200тыс.) - эластичный мягкий материал с высокой хемо- и водостойкостью. По хемостойкости и диэлектрическим свойствам уступает лишь ПЭ и политетрафторэтилену. В нерастянутом состоянии - аморфный полимер; при растяжении легко кристаллизуется (Т_пл= 50-70° С).

Выпускается ПИБ следующих марок: П-200, П-155, П-118, П-50, П-30, П-5 (цифры указывают на величину средней ММ). С увеличением ММ повышаются прочность и твердость ПИБ. Он растворим в маслах, ароматических и хлорированных углеводородах. У ПИБ малая газопроницаемость, низкая прочность, высокая ползучесть(течение под собственным весом на холоде). При Т=110130С под влиянием кислорода воздуха полимер окисляется, ММ падает; при Т100С пластичен, а при Т=190200С  легко формуется; при 350400С разлагается.

Применение ПИБ: обкладочные листы для защиты аппаратуры от коррозии, гидроизоляция гидротехнических сооружений, устройство кислотостойких полов; изоляция электрических проводов; гметики, гидроизоляция, кислотостойкие замазки; Недостаток  хладотекучесть;