Butilna guma

Priprava butilnega kavčuka s polimerizacijo v kationski raztopini

Postopek kationske polimerizacije na splošno vključuje rafiniranje in pripravo monomerov in drugih komponent, pripravo iniciatorjev, postopek polimerizacije, ločevanje nezreagiranih monomerov in topil, recikliranje in naknadno obdelavo produktov polimerizacije.

Na vplivne dejavnike običajno vplivata topilo in temperatura.

Naslednja tabela navaja topila in z njimi povezane parametre za kationsko polimerizacijo.

Aktivna veriga kationske rasti je zelo aktivna in je nagnjena k prenosu verige na monomere in topila. Ko je temperatura polimerizacije visoka, se bo molekulska masa izdelka zelo zmanjšala. Da bi sintetizirali polimere z visoko molekulsko maso, je treba to izvesti pri zelo nizki temperaturi.
Celotna aktivacijska energija kationske polimerizacije je v območju -21~42kJ/mol, kar je relativno malo. Kadar je aktivacijska energija kompleksna, se hitrost rasti verige povečuje z nižanjem temperature, kar je edinstven pojav za kationsko polimerizacijo.
Kationi lahko polimerizirajo le pri nižjih temperaturah. Na primer, povprečna dolžina verige polimera, pridobljenega s kationsko polimerizacijo izobutilena, ima prelomno točko blizu -100 stopinje. To je zato, ker je nad -100 stopinjo verižni prenos v glavnem na topilo, pod -100 stopinjo pa je verižni prenos v glavnem na monomer. Industrijska proizvodnja butilnega kavčuka Izberite reakcijsko temperaturo okoli -100 stopinj.

Butil kavčuk je naključni polimer, pridobljen s kationsko polimerizacijo izobutilena in izoprena pod delovanjem kationskega iniciatorja. Makromolekularna veriga butilnega kavčuka ima linearno strukturo, v bistvu brez vej. Na makromolekularni verigi je izobutilen v glavnem povezan od glave do repa, izopren ima večinoma trans-1,4-strukturo, agregirana struktura pa je nerazvejana. Oblikujte se. V normalnih okoliščinah je temperatura stekla amorfne butilne gume približno -70 stopinj in lahko kristalizira pri raztezanju. Naslednja tabela prikazuje zrakotesnost več običajnih gum.

V primerjavi z drugimi zelo nenasičenimi gumami je odpornost butilnega kavčuka na ozon približno 10-krat večja kot pri naravnem kavčuku, stiren-butadienskem kavčuku itd. Njegova odpornost na vročino, sončno svetlobo in kisik je boljša kot pri drugih gumah za splošno uporabo. Ima boljšo visoko temperaturo> 100 stopinj, elastičnost in večjo toplotno odpornost. (Približno 150 stopinj). Dobra električna izolacija, boljša od navadne gume.
Butilna guma ima tudi pomanjkljivosti. Zaradi majhne količine izoprena se zmanjša hitrost vulkanizacije, kar ovira sovulkanizacijo butilnega kavčuka in zelo nenasičenega kavčuka, ki se običajno uporabljata v pnevmatikah. Butilna guma ima slab oprijem na druge gume, samolepilnost in ima slabo medsebojno oprijemljivost ter ni zlahka združljiva z drugimi gumami. Slaba odpornost in visoka kalorična vrednost. Molekulska masa vulkanizirane gume butilne gume se bo po termičnem staranju zmanjšala, zato je toplotno razgradljiv polimer. Halogenidi butilnega kavčuka so klorobutilni kavčuk in bromobutilni kavčuk. Združljivost, samoadhezija in medsebojna adhezija njegovih halogenidov z drugimi polimeri je prav tako boljša kot pri butilkavčuku. Ta dva halogenirana butilna guma sta trenutno običajen material za notranje obloge pnevmatik in zamaške za farmacevtske steklenice.
Reakcija kopolimerizacije butilnega kavčuka je naslednja:

Za proizvodnjo butilnega kavčuka obstajata dve polimerizacijski metodi: polimerizacija v raztopini in polimerizacija v suspenziji. O tem bomo razpravljali v naslednji fazi.