Полиизобутилен

ПОЛИИЗОБУТИЛЕН [— C(CH₃)₂CH₂-]_n. Высокомолекулярный полиизобутилен (оппанол В, вистанекс ММL)-бесцв. кау-чукоподобный аморфный полимер, кристаллизующийся при большом растяжении; среднемассовая мол. м. (70-225)· 10³. Раств. в ароматич., алифатич. и хлорир. углеводородах, минер. маслах, набухает в диэтиловом эфире, сложных эфирах, жирах и растит, маслах, не раств. в воде. Плотн. 0,920 г/см³ (25⁰C); 1,5070 1,5080; т.стекл. ок. -70⁰C; теплостойкость по Мартенсу 65-80 ⁰C; C_v 1,88 · 10³ Дж/(кг · К), коэф. теплопроводности 0,116-0,139 Вт/(м ·K); >10¹⁵ Ом · см; (3 — 5)· 10 ^-4; электрич. 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%. Эластич. св-ва полиизобутилена сохраняются до -50⁰C; при дальнейшем понижении т-ры он медленно теряет эластичность, становится хрупким.

Полиизобутилен-насыщ. полимер, благодаря чему обладает высокой тепло- и светостойкостью, устойчив к действию O₂ и O₃, большинства к-т, щелочей, водных р-ров солей. Не стоек к ионизирующему излучению. Стабилизируют полиизобутилен антиокси-дантами фенольного типа, а также наполнителями (техн. углерод, тальк, мел, синтетич. смолы).

Получают полиизобутилен катионной полимеризацией изобутилена при т-рах от -80 до - 100⁰C (кат.-BF₃, AlCl₃ или др.). Используя жидкий этилен как р-ритель 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 произ-ву бутилкаучука в среде метилхлорида. Выпускают в виде блоков или крошки.

Перерабатывают полиизобутилен на обычном оборудовании резиновой пром-сти (напр., вальцы, каландры, экструдеры, прессы) при 140-200⁰C; при этом его мол. масса почти не изменяется. Длительная мех. обработка при т-рах ниже 100⁰C приводит к деструкции. Полиизобутилен совмещается с HK и CK, пластиками, синтетич. смолами, парафином, битумом, минер, наполнителями и пигментами. Наполнители снижают хладотеку-честь, повышают прочность и твердость полиизобутилена. Его технол. св-ва значительно улучшаются при введении наполнителей и повышении т-ры переработки. Для ненаполненного полиизобутилена s_раст 1,5-6,0 МПа, относит. 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-бу-тилпероксида, серы и хинондиоксима при 165⁰C.

Высокомолекулярный полиизобутилен применяют для изготовления листовых химически стойких и гидроизоляц. материалов, прорезиненных тканей, электроизоляц. материалов, герме-тиков, липких лент. Углеводородные р-ры и водные дисперсии полиизобутилена используют как клеи в произ-ве искусств. меха (в т. ч. каракуля), замши и др. материалов на текстильной основе, а также как пропиточные составы в произ-ве бумаги и асбо-картона. Водные дисперсии полиизобутилена и его смеси с очищенным парафином применяют для покрытия сыров и др. пищ. продуктов.

Низкомолекулярный полиизобутилен (П-20, вистанекс LМ)-вяз-кая жидкость; среднемассовая мол. м. (8,7-25)·10³ [выпускают также продукты с мол. м. (0,3 — 5)· 10³]; h 8 — - 15·10³ Па·с (20⁰C) и 0,6-2,2·10³ Па·с (50⁰C); плотн. 0,880-0,910 г/см³ (20⁰C); 1,5020-1,5060; т. стекл. в зависимости от мол. массы колеблется от — 68 до — 80 ⁰C, т. воспл. 130-240⁰C; кислотное число не более 0,05 мг КОН/г, йодное число не более 4 мг I₂/100 г.

Низкомолекулярный полиизобутилен хорошо раств. в тех же р-рителях, что и высокомолекулярный полиизобутилен, частично раств. в высших спиртах и сложных эфирах; обладает хорошими диэлектрич. св-вами и высокой хим. стойкостью. Полиизобутилен стабилизируют небольшими добавками ингибиторов.

Низкомолекулярный полиизобутилен с мол. м. (0,3-5)· 10³ получают катионной полимеризацией изобутилена из углеводородных фракций C₄ газов крекинга и пиролиза нефти [кат.-сильные протонные к-ты, галогениды металлов, Al(C₂H₅)₂Cl, мол. сита]. Полиизобутилен с мол. м. (8,7-25)·10³ синтезируют так же, как высокомолекулярный полиизобутилен и бутилкаучук, в среде метилхлорида или этилхлорида, но процесс проводят при более высокой т-ре или в присут. регуляторов мол. массы (диизобутиле-нов).

Низкомолекулярный полиизобутилен, содержащий на концах цепей группы COOH (мол. м. 1800-4000), получают озонированием высокомол. сополимера изобутилена с 2-4% пиперилена в присут. пиридина, полиизобутилен с группами COOH и Br на концах цепей (мол. м. 1000-12000)-озонированием высокомол. бромбутилкаучука в инертном р-рителе.

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

Мировое произ-во 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 F. А., Федюкин Д. Л., Терминологический справочник по резине, M., 1989, с. 213-15. E. П. Копылов.