«Свойства и способы получения полиизобутилена»
Выполнил: ст. гр БТСп18-31 |
Ахмедьянова Р.И. |
Проверила: д.т.н.,профессор |
Нафикова Р.Ф. |
Полиизобутилен
•- это синтетический каучук или эластомер. Он является совершенно особенным, поскольку это единственный газонепроницаемый каучук, то есть единственный каучук, который может удерживать воздух в течение очень долгого времени.
•Полиизобутилен, иногда называемый бутилкаучуком, а иногда просто ПИБ, и он весьма похож по структуре на полиэтилен и полипропилен, за исключением того, что каждый второй атом углерода замещен двумя метильными группами. Этот полимер делается из мономера изобутилена путем катионной полимеризации.
Полиизобутилен впервые был синтезирован в начале 1940-х годов.
В это время наиболее широко используемым каучуком во всем мире был натуральный каучук, полиизопрен.
Физические свойства
Высокомолекулярный полиизобутилен
•среднемассовая молекулярная масса которого равна 70–225*103.
•Плотность 0,920 г/см.
•Коэффициент теплопроводности 0,116 – 0,139 Вт/(м*К).
•температура стеклование окала минус 70°С;
•теплостойкость по Мартенсу 65 – 80° С.
•Легок, водостоек и устойчев к агрессивным средам.
•Высокая эластичность и морозостойкость
Низкомолекулярный полиизобутилен
•среднемассовая молекулярная масса (8,7 – 25)*
•плотность 0,880 – 0,910 г/см3 (20°С);
•температура стеклования колеблется от-68 до -80°С,
•температура воспламенения 130 – 240°С;
Полиизобутилен способен сохранять эластичность при температуре минус 50°С, не разлагается при температуре до плюс 350°С, температура размягчения его составляет 185-200°С, но уже при температуре 100°С существенно ухудшаются его
механические свойства. Торговые названия – оппанол, вистанекс
Химические свойства
Интересны реакции гидросилирования , в частности, трихлорсиланом или алкилхлорсиланами в присутствии H2PtCl2 в качестве катализатора:
Реакция фосфорилирования полиизобутилена в присутствии О2 протекает с трудом и приводит в основном к деструкции полимера:
Растворяется в ароматических, алифатических и хлорированных углево дородах, минеральных маслах, набухает в растит. маслах, не растворяется в воде; устойчив к нагреванию, действию света, окислителей, кислот, щелочей. Характеризуется очень низкой паро- и газопроницаемостью.
Полиизбутилен – единственный из каучуков, способный удерживать воз дух в течение очень длительного времени. Эластичные свойства полиизбутилен сохраняются до –50 °C. Полиизбутилен получают катионной полимеризацией мономера при темп-рах от –80 до –100 °C. Перерабатывают на вальцах, каландрах, экструдерах при 140–200 °C. Полиизбутилен совмеща ется с натуральным и синтетич. каучуками, пластиками, синтетич. смолами, парафином, битумом. Прочность и твёрдость полиизбутилена улучшаются при введении наполнителей и повышении темп-ры переработки.
Высокомолекулярный полиизобутилен применяют для изготовления листовых химически стойких и гидроизоляционных материалов, прорезиненных тканей, электроизоляционных материалов, герметиков, липких лент.
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 изоляционной бумаги и других волокнистых материалов, предназначенных для обмотки электрических кабелей, для изготовления клейких и изоляционных лент, пластырей и так далее.
Мировое производство полиизобутилена 120 тысяч тонн (по данным 1989 года).
Получение
полиизобутилена
Основным исходным сырьем для получений полиизобутилена служит изобутилен, извлекаемый из газовых смесей – побочных продуктов при переработке нефти (крекинга и пиролиза нефтяных фракций).
Полиизобутилен является полимером изобутилена, который легко
полимеризуется в присутствии фтористого бора при низких температурах.
Чем ниже температура полимеризации, тем выше его молекулярный вес (при -80 0С молекулярный вес равен 70 000, а
при -103 0С составляет 200 000).Данный полимер не имеет двойных или тройных связей и , таким образом, представляет собой насыщенный углеводород:
Получение
полиизобутилена
Схема получения полиизобутилена 1—теплообменник; 2— испаритель; 3—дозатор изобутилела; 4—приемник
фтористого бора; 5—полимеризатор; 6—дозатор для стабилизатора; 7—смеситель; 8 —стеллажи для охлаждения полимера; 9—упаковочный пресс; 10—башня для очистки этилена от фтористого бора. 
Заключение Полиизобутилен – насыщенный полимер, отличающийся высокой
стойкостью к действию кислорода и озона при нормальных температурах, стойкий к старению. Полиизобутилен стоек к концентрированным и разбавленным серной и соляной кис лотам, органическим кислотам, аммиаку, щелочам, пероксиду водорода, при нагревании разрушается концентрированной азотной кислотой, взаимодействует с газообразными хлором и бромом. Поли изобутилен легко окрашивается любыми красителями.
Полиизобутилен смешивается в любых соотношениях с натуральным и синтетическими каучуками, полиолефинами, поливинилхлоридом и различными смолами.
В строительной технике применение находят в основном твердые полимеры, обладающие средним молекулярным весом от 100 000 до 500 000. Мировое производство полиизобутилена 120 тысяч тонн (по данным 1989 года).