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PIB
El poliisobutileno es un polímero amorfo, compuesto por moléculas de cadena lineal larga que tienen solo insaturación terminal. Los poliisobutilenos de alto peso molecular son capaces de cristalizar por deformación cuando se extienden. Los cristalitos tienen una conformación helicoidal con una longitud repetida de ocho unidades monoméricas. Debido a la ausencia de comonómeros, los poliisobutilenos de alto peso molecular son los únicos polímeros basados en isobutileno capaces de cristalización por deformación. Los poliisobutilenos tienen una temperatura de transición vítrea de aproximadamente -70°C. Los poliisobutilenos disponibles comercialmente se dividen en dos grupos según los rangos de peso molecular. Los grados de bajo peso molecular son semisólidos claros, muy viscosos y pegajosos. El rango de peso molecular para estos polímeros es de 35.000 a 46.000 de peso molecular promedio de viscosidad (Flory). Los grados de peso molecular más alto son sólidos gomosos tenaces que varían en peso molecular de 900.000 a 5.000.000. Generalmente tienen la MWD más estrecha de los elastómeros a base de isobutileno, con Mw/Mn ligeramente por encima de 2,0. Los poliisobutilenos de alto peso molecular se producen en un proceso similar al del caucho butílico. Los polímeros de menor peso molecular se producen en un proceso de solución de hidrocarburo modificado a una temperatura más alta, utilizando un sistema catalizador similar. Los polímeros de poliisobutileno no se pueden vulcanizar porque son homopolímeros parafínicos con solo insaturación terminal. Generalmente son inertes, resistentes a ácidos, álcalis, oxígeno y ozono. De hecho, a menudo se agregan a otros polímeros para mejorar su resistencia al ataque químico. Su resistencia a la permeabilidad a la humedad y los gases es similar a la de los cauchos de butilo. El poliisobutileno (PIB) es un polímero alifático completamente saturado de gran importancia comercial debido a sus propiedades superiores de barrera contra gases y alta estabilidad química / oxidativa. El poliisobutileno , el caucho de butilo y el caucho de clorobutilo son otra familia de elastómeros. El poliisobutileno (PIB) es un polímero alifático completamente saturado de gran importancia comercial debido a sus propiedades superiores de barrera de gases y alta estabilidad química / oxidativa. El poliisobutileno, también conocido como "PIB" o poliisobuteno, (C4H8)n), es el homopolímero de isobutileno o 2-metil-1-propeno, en el que se basa el caucho butílico. El caucho de butilo es un copolímero de isobuteno con 3% o menos de isopreno para la reticulación. El poliisobutileno es un homopolímero sin insaturación. Una cosas muy rara es que el PIB es que debería ser cristalino debido a su esqueletos altamente simétricos como el PIB son cristalino, pero no lo es. De hecho la mayoría de los polímeros con esqueletos altamente simétricos como polipropileno o poliestireno son polímeros cristalinos de alta fusión. Los grados de menor peso molecular son líquidos viscosos incoloros a amarillos claros o sólidos pegajosos y los grados de alto peso molecular son materiales gomosos. Los homopolímeros de PIB de alto peso molecular (100,000–400,000 o más) son elastómeros de poliolefina.
Grados de PIB
El PIB se puede fabricar en al menos dos grados principales diferentes, a saber: PIB regula, PIB con alto contenido de vinilideno. Estos dos grados de productos se han fabricado mediante procesos diferentes, pero ambos utilizan a menudo y comúnmente una materia prima de isobutileno diluido en la que la concentración de isobutileno varía del 40 al 60%. Sin embargo, al menos el tipo de PIB con alto contenido de vinilideno se puede producir utilizando una materia prima concentrada con un contenido de isobutileno del 90 %. Los hidrocarburos no reactivos, como el isobutano, el n-butano u otros alcanos inferiores comúnmente presentes en las fracciones del petróleo, también pueden incluirse en la materia prima como diluyentes. Además, la materia prima puede contener pequeñas cantidades de hidrocarburos insaturados como 1-buteno o 2-buteno. El PIB de grado regular puede variar en peso molecular de 500 a 1.000.000 Dalton. Estos grados se preparan generalmente en un proceso por lotes a baja temperatura, hasta -70°C. Los catalizadores adecuados son AICI3 y derivados orgánicos del mismo. En realidad, el catalizador no se elimina completamente del polímero final. El peso molecular puede ser controlado por el. temperatura del proceso. En general, las temperaturas más altas dan como resultado pesos moleculares más bajos. Los tiempos de reacción están normalmente en el intervalo de horas. Idealmente, al menos el 90 % de los dobles enlaces están dentro del esqueleto y menos del 10 % de los dobles enlaces están en una posición terminal. Por el contrario, el PIB con alto contenido de vinilideno se caracteriza por un gran porcentaje de dobles enlaces terminales, normalmente superior al 70 % y preferentemente superior al 80 %. Esto proporciona un producto mucho más reactivo, en comparación con el PIB normal. Por esta razón, este producto se denomina PIB altamente reactivo. Los términos PIB altamente reactivo y PIB con alto contenido de vinilideno son sinónimos. El PIB con alto contenido de vinilideno se produce utilizando catalizadores BF3. Dado que la formación de los dobles enlaces terminales se favorece cinéticamente, los tiempos de reacción cortos favorecen grandes cantidades de fracciones de vinilideno. En una conversión deseada, la reacción se detiene, normalmente con una solución de base acuosa, como, por ejemplo, NH4OH, antes de que pueda tener lugar una isomerización significativa en dobles enlaces internos. Los pesos moleculares del PIB alto en vinilideno son comparativamente bajos, es decir, en el rango de 1 k Dalton.
Nombres - Símbolo
- Poliisobutileno
- Poliisobuteno
- 1-propeno, 2-metil-, homopolímero
- PIB
- Polímero de isobutileno;
- Metil-1-propeno, homopolímero;
- Propeno, 2-metil-, homopolímero;
- Resina de isobutileno
- IUPAC : poli (2-metilpropeno), poliisobutileno
- Cas nr. 9003-27-4; 9003-29-6 (oligómeros)
Caracteristicas del PIB
- Excelente barrera contra la humedad y los gases
- Elasticidad en un amplio rango de temperatura, incluso a bajas temperaturas.
- Pegajosidad permanente
- Excelentes características de envejecimiento
- Flujo en frío para materiales de autocuración y sellado hermético de superficies rugosas
- Alta absorción de rellenos
- Inodoro e incoloro para una estética superior
Propiedades Físico-Mecánicas PIB
Debido a la presencia de dos ángulos de enlace alternos en el esqueleto de las cadenas poliméricas, el poliisobutileno (PIB) posee cuatro estados isoméricos rotacionales diferentes. En consecuencia, las conformaciones de PIB podrían representarse mediante un esquema isomérico rotacional de cuatro estados con un solo parámetro de peso estadístico ajustable. A temperatura ambiente, este producto es un material semisólido transparente amarillento, no tóxico e insípido. El poliisobutileno PIB es un caucho sintético o elastómero, es el único caucho impermeable a los gases. Es el único caucho que puede retener el aire durante largos períodos de tiempo. El poliisobutileno (PIB) es un líquido viscoso blanco agua muy versátil, no tóxico y tiene la capacidad de aumentar la pegajosidad, proporcionar repelencia al agua, mejorar el índice de viscosidad y proporciona un excelente aislamiento eléctrico. El producto también se conoce como polibuteno (PB), y está disponible en varios pesos moleculares y en diversas viscosidades que varían de 5 a 4,700 cSt @ 100°C. Cuanto mayor sea la viscosidad y el peso molecular, más fuerte será la pegajosidad del producto. Dependiendo del peso molecular, los PIB son aceites viscosos, pegajosos a blandos / flexibles, o materiales similares al caucho. Algunas aplicaciones se basan en la alta flexibilidad a baja temperatura (temperatura de transición vítrea −73°C), otras en la baja permeabilidad al gas (D = 0.081 × 10−6 cm2/s)
Caucho propiedades Termicas PIB
Es un polímero lineal de isobutileno de diferentes pesos moleculares, y posee una excelente resistencia a la degradación oxidativa y térmica. La degradación térmica comienza alrededor de los 350°C, como de termogravimetría. Se encontró que la escisión de los dobles enlaces terminales contribuye a la degradación térmica mucho más que la escisión aleatoria.
Caucho propiedades Eléctricas PIB
Su resistividad de volumen es alta, el coeficiente de expansión es pequeño, no dieléctrico, el aislamiento eléctrico, la descomposición térmica libre de residuos y el polietileno, parafina, etc. tienen una buena compatibilidad. PIB tiene una alta resistencia eléctrica del orden de 10e14 Ω m. Esta propiedad es ventajosa para aplicaciones de aislamiento. Por otro lado, puede ocurrir una acumulación de cargas eléctricas, lo que puede ser un inconveniente. Propiedades ópticas El PIB como tal no es resistente a la radiación UV. Para aumentar la estabilidad, se deben agregar los aditivos apropiados. En el caso más simple, el negro de carbón sirve como aditivo protector contra los rayos UV.
Caucho propiedades Químicas PIB
El poliisobutileno es químicamente inerte, hidrófobo e impermeable al vapor de agua o gas. La estructura compacta de cadena recta da como resultado propiedades brillantes de humedad y barrera y es soluble en una amplia gama de solventes orgánicos. El PIB es resistente a ácidos, álcalis y sales, presenta resistencia limitada a los ácidos nítrico y nitrurado; no es resistente al cloro, bromo, cloruro de ácido sulfúrico; es soluble en hidrocarburos aromáticos, alifáticos y clorados; se hincha en acetato de butilo, aceites y grasas; Es insoluble en ésteres, cetonas y alcoholes bajos. El PIB debe estabilizarse contra la luz solar y la radiación UV. Tiene buena estabilidad química y resistencia al calor, ozono, ácido, resistente a los rayos UV, resistencia a la intemperie y otras propiedades. Soluble en gasolina, benceno y otros solventes orgánicos, insoluble en agua, solventes alcohólicos, buena estabilidad al cizallamiento. La excelente resistencia al poliisobutileno al aire, las características antienvejecimiento y a la intemperie y las características de impermeabilidad al vapor, muy adecuadas para la producción de selladores y selladores de vidrio aislante, pueden aumentar la flexibilidad de sus productos y la permeabilidad. Arde como goma.
Propiedades Químicas PIB de alto peso molecular
Los PIB de alto peso molecular para membranas para protección contra el ácido (MW 4,000,000 g/mol) contienen exclusivamente grados especiales de negro de carbón como cargas inertes, así como grafito y no contienen plastificantes. Químicamente resistente al HCl 70%, HNO3 50%, HF 40% y H2SO4 70% a temperatura ambiente. No es resistente a aceites minerales y solventes orgánicos. Utilizado como revestimientos y membranas debajo de paneles y piedras resistentes a los ácidos en cementos especiales.
Caucho trabajabilidad PIB
Para muchas aplicaciones prácticas, se debe introducir la funcionalidad química. Los PIB de alto peso molecular disponibles comercialmente son a menudo copolímeros de isobutileno e isopreno. Los polímeros de isobutileno generalmente se procesan a partir de una solución o como fundidos en caliente. También están disponibles emulsiones acuosas de caucho butílico y poliisobutileno. Los latices son muy estables y difíciles de coagular. Sin embargo, las películas secas producen las características típicas de poliisobutileno. El isobutileno a menudo se copolimeriza con una pequeña cantidad de isopreno, el copolimeo asi formado se llama caucho de butilo (IIR). Es conocido por su excelente impermeabilidad, buena flexibilidad y buenas propiedades climáticas, tiene muy buena estabilidad contra grietas por tensión y corrosión, y es soldable. A menudo se combina con otros ingredientes como rellenos, aceites, y antioxidantes, lo que permite una variación versátil de las propiedades termofísicas y mecánicas.
Polimerización del PIB
El poliisobutileno se produce por polimerización catalítica de una corriente de hidrocarburos C4 de origen petroquímico, muy pura y con un alto contenido de isobutileno y algo de isopreno. La fórmula para el PIB es: (-CH2-C(CH3)2-)n. Un proceso bien controlado es de gran importancia para asegurar una distribución estrecha de peso molecular. Los PIB se clasifican por su peso molecular (g/mol).
Vulcanización PIB
El isobutileno a menudo se copolimeriza con una pequeña cantidad de isopreno que proporciona lados para la reticulación (vulcanización). El monomero isobutileno se reticula fácilmente a través del doble enlace (que se hace más reactivo mediante la sustitución) o mediante el halógeno . También hay una tendencia a mejorar la adhesión a sustratos polares. El PIB es un polímero no curable, excepto por curado por radiación, y ciertos grados del rango de MW son muy viscosos y tienen altas propiedades de amortiguación.
Transformación
Los productos similares al caucho sólido se procesan como el caucho con amasadoras, laminadoras, calandrias, prensas, extrusoras y máquinas de moldeo por inyección. Las temperaturas de fusión oscilan entre 150 y 200°C. Si las temperaturas son demasiado bajas, el PIB se degradará mecánicamente. Se encuentran disponibles dispersiones para recubrimientos y espumas.
Aplicaciones del PIB
Debido a que el poliisobutileno retendrá el aire, se usa para fabricar cosas como los tubos internos, las capas de revestimiento de los neumáticos y los revestimientos internos de las pelotas de baloncesto. Debido a su excelente flexibilidad a baja temperatura, no toxicidad y color claro, los materiales se utilizan en aplicaciones médicas (cinta quirúrgica, vendajes orales, aparatos de ostomía y otros), adhesivos para etiquetas de congelador y envolturas de tubos y cintas eléctricas. Se adhieren bien a superficies no porosas de baja energía, como, por ejemplo, el polietileno. El poliisobuteno (PIB) se utiliza en lubricantes (aceites y grasas de dos tiempos), adhesivos y selladores, películas de envoltura de LDPE, protección contra la corrosión, cosméticos, caucho, aplicaciones de asfalto, compuestos plásticos, aislamiento eléctrico en alambres y cables y aditivos alimentarios (base de goma ). Las aplicaciones comerciales de los polímeros de poliisobutileno incluyen: • Mezcla de resistencia al impacto con plásticos de olefina • Adhesivos, masillas y selladores • Láminas sin curar, es decir, membranas para techos • Envoltura de tuberías y cinta aislante • Modificadores de cera • Base de goma de mascar • Modificación de fluidos y reductores de arrastre • Lubricante modificadores de aceite
