Butilo kaučiukas (IIR), dar vadinamas izobutileno-izopreno kaučiuku, sintetiniu kaučiuku, gaunamu kopolimerizuojant izobutileną su nedideliais izopreno kiekiais. Butilo kaučiukas, įvertintas dėl jo cheminio inertiškumo, nelaidumo dujoms ir oro atsparumo, naudojamas automobilių padangų vidiniuose įdėkluose ir kitose specialiose srityse.
pagrindiniai pramoniniai polimerai: butilo kaučiukas (izobutileno-izopreno kaučiukas, IIR)
Butilo kaučiukas yra izobutileno ir izopreno kopolimeras, kurį pirmą kartą pagamino William Sparks ir Robert Thomas
Tiek izobutileno (C [CH 3] 2 = CH 2) ir izopreno (CH 2 = C [CH 3] -CH = CH 2) yra paprastai, gautas terminio krekingo gamtines dujas arba iš lengvesnių frakcijų žalios naftos. Esant normaliai temperatūrai ir slėgiui izobutilenas yra dujos, o izoprenas - lakiųjų skysčių. Norėdami perdirbti į IIR, izobutilenas, atšaldytas iki labai žemos temperatūros (maždaug –100 ° C [–150 ° F]), praskiedžiamas metilo chloridu. Esant aliuminio chloridui, pridedama maža izopreno (nuo 1,5 iki 4,5 proc.) Koncentracija, kuri inicijuoja reakciją, kurioje du junginiai kopolimerizuojasi (ty jų vieno vieneto molekulės jungiasi, sudarydamos milžiniškas, kelių vienetų molekules). Polimerus kartojantys blokai turi šias struktūras:
Kadangi bazinis polimeras, poliizobutilenas, yra stereoreguliarus (ty jo pakabučių grupės yra išdėstytos taisyklinga tvarka išilgai polimero grandinių) ir kadangi grandinės greitai kristalizuojasi tempdamos, IIR, turintis tik nedidelį izopreno kiekį, yra toks pat stiprus kaip natūralus kaučiukas. Be to, kadangi kopolimere yra nedaug nesočiųjų grupių (atstovaujamų dvigubu anglies-anglies ryšiu, esančiu kiekviename izopreno kartotiniame vienete), IIR yra gana atsparus oksidacijai - procesas, kurio metu deguonis atmosferoje reaguoja su dvigubaisiais ryšiais ir sulaužo polimerų grandinės, taip suskaidydamos medžiagą. Butilo kaučiukas taip pat parodo neįprastai mažą molekulinio judėjimo greitį, žymiai aukštesnį nei stiklo perėjimo temperatūra (temperatūra, kurią viršijus molekulės netampa stangrioje, stiklinėje būsenoje). Šis judesio trūkumas atsispindi neįprastai mažame kopolimero pralaidumui dujoms, taip pat jo išskirtiniam atsparumui ozono poveikiui.
Kopolimeras iš tirpiklio gaunamas kaip trupinys, kuris gali būti sumaišomas su užpildais ir kitais modifikatoriais, o po to vulkanizuojamas į praktinius gumos gaminius. Dėl puikaus oro sulaikymo butilo guma yra geriausia vidinių vamzdžių medžiaga, išskyrus visus dydžius. Tai taip pat vaidina svarbų vaidmenį bekamerių padangų vidiniuose įdėkluose. (Dėl prasto protektoriaus patvarumo, visuminės butilo padangos nebuvo sėkmingos.) Dėl atsparumo oksidacijai IIR taip pat naudojamas daugeliui kitų automobilių komponentų, įskaitant langų juostas. Dėl savo atsparumo karščiui jis buvo būtinas gaminant padangas, kai jos sudaro pūsles, kurios sulaiko garus ar karštą vandenį, naudojamą padangoms vulkanizuoti.
Į mažą IIR izopreno frakciją galima pridėti bromo arba chloro, kad būtų galima sukurti BIIR arba CIIR (žinomus kaip halobutilus). Šių polimerų savybės yra panašios į IIR savybes, tačiau jie gali būti kietinami greičiau ir skirtingais bei mažesniais kiekiais gydomųjų medžiagų. Dėl to BIIR ir CIIR gali būti lengviau sukramtytas sąlytyje su kitais elastomerais, sudarančiais gumos gaminį.
Butilo kaučiuką pirmą kartą pagamino amerikiečių chemikai Williamas Sparksas ir Robertas Thomasas 1937 m. Naujojo Džersio standartinėje naftos kompanijoje (dabar „Exxon Corporation“). Ankstesni bandymai gaminti sintetinius kaučiukus buvo susiję su dietų (angliavandenilių molekulių, turinčių du anglies-anglies dvigubai dvigubai daugiau) polimerizacija. jungtys), tokios kaip izoprenas ir butadienas. Sparks ir Thomas nepaisė konvencijos kopolimerizuodami izobutileną, olefiną (angliavandenilių molekules, turinčias tik vieną anglies-anglies dvigubą jungtį) su mažais izopreno kiekiais, pvz., Mažiau nei 2 procentais. Kaip diedas, izoprenas suteikė papildomą dvigubą jungtį, reikalingą kitaip inertinių polimerų grandinėms, kurios iš esmės buvo poliizobutilenas, susieti. Prieš išsprendžiant eksperimentinius sunkumus, butilo kaučiukas buvo vadinamas „bergždžiu butilu“, tačiau patobulinimais jis plačiai pripažintas dėl mažo pralaidumo dujoms ir puikaus atsparumo deguoniui ir ozonui normalioje temperatūroje. Antrojo pasaulinio karo metu vyriausybės kaučiuko izobutileno kopolimeras buvo vadinamas GR-I.
![Česapiko Amerikos revoliucijos mūšis [1781]](https://images.thetopknowledge.com/img/world-history/3/battle-chesapeake-american-revolution-1781.jpg "Česapiko Amerikos revoliucijos mūšis [1781]")
