+++кр 1 охт

Химизм процесса, роль инициаторов, катализаторов, стабилизаторов и т.п.

веществ при производстве полиизопрена

Полиизопрен получают путем полимеризации изопрена (2-метил-1,3-бутадиена) в растворе.

Мономер изопрена, структурная единица полимера натурального каучука, может полимеризоваться в четырех изомерных формах: транс-1,4-присоединение, цис-1,4-присоединение, 1,2-присоединение с образованием боковой винильной группы и 3,4-присоединение.

В промышленности полиизопрен получают с помощью анионной

полимеризации на основе алкиллития, катализируемой редкоземельными

металлами полимеризации и координационной полимеризации Циглера-Натта.

Полимеризация изопрена может привести к получению четырех различных изомеров. Относительное количество каждого изомера в полимере зависит от механизма реакции полимеризации.

Полимеризация анионной цепи, инициируемая n-бутиллитием, приводит к образованию цис-1,4-полиизопренового полиизопрена с доминирующим содержанием. 90-92% повторяющихся звеньев составляют цис-1,4-, 2-3% транс-1,4- и 6-7% 3,4-звеньев.

Полимеризация с координационной цепью. С помощью катализатора Циглера–Натта TiCl4/Al (i-C₄H₉)₃ образуется более чистый цис-1,4-полиизопрен, подобный натуральному каучуку. С катализатором Циглера–Натта VCl3/Al(i-C₄H₉)₃ образуется транс-доминирующий полиизопрен.

Полимеризация изопрена под действием таких инициаторов, как натрий или калий в малополярных растворителях, приводит к образованию 1,2-, 3,4- и транс-1,4-полиизопрена. Инициирование полимеризации литием в неполярном растворителе ведёт к получению каучука, содержащего 94% цис-звеньев.

Для своевременного прекращения реакции полимеризации к раствору полимера добавляют стоппер (спирты, вода и другие кислородсодержащие вещества), а для защиты от окисления вводят антиоксиданты (неозон Д, дифенил-п-фенилендиамин, ионол или их комбинации).