一、聚異丁烯定義及分類:
定義:聚異丁烯(Polyisobutylene PIB)就是異丁烯的均聚物,由于制備方法及工藝條件不同,聚異丁烯的分子量可在一定的范圍內(nèi)變化。
分類:
一般來說,分子量在350到3500之間的材料稱低分子量聚異丁烯,分子量在一萬到十萬之間為中分子量產(chǎn)品,分子量在十萬至一千萬之間的為高分子量產(chǎn)品。分子量在三萬以下的產(chǎn)品通常呈液態(tài),分子量較高的材料則呈固態(tài)。
有兩種聚合物商品通常不稱為聚異丁烯:一種是丁基橡膠,丁基橡膠是異丁烯和1%-3%的異戊二烯的共聚物,丁基橡膠與聚異丁烯在膠粘劑、密封劑、填料等方面的應用有競爭關系。一種是聚丁烯-1。聚丁烯-1在低分子量時和聚異丁烯的性能很相近,但在中高分子量時性能的差異就明顯起來。
二、聚異丁烯性能:
01聚異丁烯的性能
聚異丁烯是無色、無味、無毒的異丁烯均聚物。由于制備方法和工藝條件的不同,聚異丁烯的分子量在很寬的范圍內(nèi)變化。絕大部分產(chǎn)品的分子量在達到10000~200000以上會由黏稠狀液體轉(zhuǎn)變成發(fā)黏的半固體,再過渡到橡膠狀彈性體。聚異丁烯耐酸、耐堿、耐鹽、耐水、耐臭氧和耐老化,并且具有優(yōu)異的氣密性和電絕緣性。它同蠟、瀝青、聚乙烯等相容性甚佳。
02高分子量聚異丁烯的性能
高分子量聚異丁烯為典型的飽和線型聚合物,其頭基是-CH3,尾基是-CH2-C=CH2或者是-CH=C-CH3。其耐熱、耐光、耐臭氧老化性好,具有理想的化學穩(wěn)定性。在室溫下,對稀堿和濃酸、堿、鹽的作用穩(wěn)定。在較高溫度下高分子 聚異丁烯仍然具有優(yōu)良的防水性和氣密性,而且介電性能相當優(yōu)異。高分子量聚異丁烯通常呈固態(tài)。
03低分子量聚異丁烯的性能
低分子量聚異丁烯(簡稱低聚異丁烯)為無色、無味、無毒的黏稠物體,被用于石油添加劑、黏合劑、口香糖添加劑以及與其它高聚物共混改進等領域。低聚異丁烯在許多領域的應用中主要依賴于它的黏度行為、熱穩(wěn)定性及電絕緣性等,低聚異丁烯具有良好的耐熱、耐氧、耐臭氧、耐紫外線、耐酸、耐堿等性能,其膨脹系數(shù)小,不含電介質(zhì)有害物質(zhì),電絕緣性優(yōu)良。
低聚異丁烯為牛頓型流體,黏度指數(shù)高。適用于油品調(diào)黏,在高溫下100%裂解無殘灰,可作無灰添加劑。低聚異丁烯與高分子材料相溶性好,與一般非極性物質(zhì)有較好的相溶性,具有低溫分散性和高溫清凈性。低分子量聚異丁烯通常呈黏稠液態(tài)或半固態(tài)。
04普通低分子量聚異丁烯的性能
普通低分子量聚異丁烯的性能特點是:分子中的鏈末端甲基亞乙烯基含量較低。正由于其含量較低,在制備潤滑油無灰分散劑時只能采用“氯化路線”和“催化熱加合路線”,導致“氯化路線”雖然能夠大大提高聚異丁烯(PIB)與馬來酸酐(MA)反應的轉(zhuǎn)化率,但最終產(chǎn)品中氯含量較高,越來越不受用戶歡迎;而“催化熱加合路線”則由于不同程度存在反應時間長、轉(zhuǎn)化率低、成本相應增加等問題而受到限制。
05聚異丁烯的性能
聚異丁烯是無色、無味、無毒的異丁烯均聚物。由于制備方法和工藝條件的不同,聚異丁烯的分子量在很寬的范圍內(nèi)變化。絕大部分產(chǎn)品的分子量在達到10000~200000以上會由黏稠狀液體轉(zhuǎn)變成發(fā)黏的半固體,再過渡到橡膠狀彈性體。聚異丁烯耐酸、耐堿、耐鹽、耐水、耐臭氧和耐老化,并且具有優(yōu)異的氣密性和電絕緣性。它同蠟、瀝青、聚乙烯等相容性甚佳。
三、聚異丁烯的主要應用領域
1、潤滑油、燃料油添加劑:二沖程油、傳動油、液壓液、絕緣油、金屬加工液等。
2、粘結劑:主要用于壓敏膠增粘劑,如玻璃紙帶、包裝帶、絕緣帶、橡皮膏。一般來 說,壓敏膠由高分子聚合物作基料,可能混合二三種化合物,以便于平衡表面膠粘性與膠凝性。這類膠可以單獨使用,也可以與石油類樹脂、松香、松香脂等共用。聚異丁烯制成的粘結劑,具有無毒和高透明性,除用在物品的商標的粘貼,還廣泛用于汽車,冰箱防水密封膠領域。
3、聚合物改性:可以和多種高相對分子質(zhì)量的物質(zhì)(如天然橡膠、合成橡膠)共混,并改善高分子材料的性能。例如,聚異丁烯和天然橡膠或合成橡膠(如丁基橡膠、丁苯橡膠)相混合后,具有很好的防水和高強度的透氣性能。
4、作為添加劑:涂布于天然膠和合成膠表面,起防護紫外線和防熱作用。可以加入到EVA共聚物、PP、HDPE、LDPE及LLDPE中,改進其物理強度。
5、涂料領域:主要用在有高耐候需求的涂料中,如在屋頂涂料方面。
6、建材、密封材料:用聚異丁烯做的堵縫及密封材料具有優(yōu)秀性能,如低氣體透過率、耐候性強、阻水、耐酸堿、良好粘接性、防止跌落。聚異丁烯與炭黑和抗氧化劑以及紫外線吸收劑用在生產(chǎn)中空玻璃的密封膠方面,可以增加產(chǎn)品的柔韌性和滲透性。
7、保護薄膜:可制成多種防水密封膜,如涂在汽車頂部的保護膜,建筑行業(yè)的防水密封膠/膜,屋頂防水密封層,隧道/梁柱/煙囪防水密封膠,瀝青及防腐蝕保護膜,與石墨一起作導電膜,與鐵酸鋇一起作磁膜。