полиизобутилен

ПОЛИИЗОБУТИЛЕН [— C(CH₃)₂CH₂-]_n

Высокомолекулярный П. (оппанол В, вистанекс MML) — бесцв. каучукоподобный 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. Плотность 0,920 г/см³ (25 °C); 1,5070 1,5080; т. стекл. ок. −70 °C; теплостойкость по Мартенсу 65–80 °C; 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. свойства П. сохраняются до −50 °C; при дальнейшем понижении температуры он медленно теряет эластичность, становится хрупким.

П. — насыщ. полимер, благодаря чему обладает высокой тепло- и светостойкостью, устойчив к действию O₂ и O₃, большинства кислот, щелочей, водных растворов солей. Не стоек к ионизирующему излучению. Стабилизируют П. антиоксидантами фенольного типа, а также наполнителями (техн. углерод, тальк, мел, синтетич. смолы).

Получают П. катионной полимеризацией изобутилена при температурах от −80 до −100 °C (кат. — BF₃, AlCl₃ или др.). Используя жидкий этилен как растворитель 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 производству бутилкаучука в среде метилхлорида. Выпускают в виде блоков или крошки.

Перерабатывают П. на обычном оборудовании резиновой промышленности (напр., вальцы, каландры, экструдеры, прессы) при 140–200 °C; при этом его молекулярная масса почти не изменяется. Длительная мех. обработка при температурах ниже 100 °C приводит к деструкции. П. совмещается с HK и CK, пластиками, синтетич. смолами, парафином, битумом, минер. наполнителями и пигментами. Наполнители снижают хладотекучесть, повышают прочность и твердость П. Его технол. свойства значительно улучшаются при введении наполнителей и повышении температуры переработки. Для ненаполненного П. σ_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. П. может быть вулканизован смесью ди-трет-бу-тилпероксида, серы и хинондиоксима при 165 °C.

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

Низкомолекулярный П. (П-20, вистанекс LM)-вязкая жидкость; среднемассовая мол. м. (8,7–25)∙10³ [выпускают также продукты с мол. м. (0,3 — 5)∙10³]; η 8 — — 15∙10³ Па∙с (20 °C) и 0,6–2,2∙10³ Па∙с (50 °C); плотн. 0,880–0,910 г/см³ (20 °C); 1,5020-1,5060; т. стекл. в зависимости от мол. массы колеблется от −68 до −80 °C, т. воспл. 130–240 °C; кислотное число не более 0,05 мг КОН/г, йодное число не более 4 мг I₂/100 г.

Низкомолекулярный П. хорошо раств. в тех же растворителях, что и высокомолекулярный П., частично раств. в высших спиртах и сложных эфирах; обладает хорошими диэлектрич. свойствами и высокой хим. стойкостью. П. стабилизируют небольшими добавками ингибиторов.

Низкомолекулярный П. с мол. м. (0,3–5)∙10³ получают катионной полимеризацией изобутилена из углеводородных фракций C₄ газов крекинга и пиролиза нефти [кат. — сильные протонные кислоты, галогениды металлов, Al(C₂H₅)₂Cl, мол. сита]. П. с мол. м. (8,7–25)∙10³ синтезируют так же, как высокомолекулярный П. и бутилкаучук, в среде метилхлорида или этилхлорида, но процесс проводят при более высокой температуре или в присутствии регуляторов мол. массы (диизобутиленов).

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

Низкомолекулярный П. 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 П. с битумом, асфальтом, гудроном, каменноугольной смолой используют для гидроизоляции мягкой кровли, трубопроводов, швов в облицовке оросит. систем.

Мировое производство П. ~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, М., 1986, с. 32–166; Махлис Ф. А., Федюкин Д. Л., Терминологический справочник по резине, М., 1989, с. 213–15.}

_{Е. П. Копылов}