El poliisobutilè és un terme general per als productes homopolímers de l'isobutè (2-metilpropè). A causa dels diferents mètodes de terminació de la cadena del poliisobutè, hi ha molts tipus de dobles enllaços al final de les molècules d'isobutè generades per la reacció: dobles enllaços binaris substituïts (dobles enllaços alfa terminals), dobles enllaços ternaris substituïts i enllaços dobles quaternaris substituïts. .
La proporció de diversos tipus de dobles enllaços substituïts depèn del rendiment del catalitzador, la temperatura de reacció i el període de reacció. Com més llarg sigui el període de reacció, més fàcil és generar enllaços dobles quaternaris i ternaris substituïts químicament estables. Quan s'utilitza triclorur d'alumini com a catalitzador, la majoria dels dobles enllaços al final de les molècules d'isobutè generades per la reacció són dobles enllaços ternaris substituïts, seguits dels dobles enllaços quaternaris substituïts, i els dobles enllaços binaris substituïts són els menys (10%). . Quan s'utilitza trifluorur de bor com a catalitzador, la majoria dels dobles enllaços al final de les molècules d'isobutè generades per la reacció són dobles enllaços binaris substituïts (70% -85%), seguits d'enllaços dobles substituïts ternaris i quaternaris. els dobles enllaços substituïts són els menys. El poliisobutè de baix pes molecular amb un alt contingut de doble enllaç alfa terminal s'anomena poliisobutè d'alta activitat (HRPIB; HighlyReactivePolyisobutylene), té un paper destacat en molts camps d'aplicació i es pot utilitzar com a intermedi per a la producció de diversos derivats. A més, el poliisobutè altament actiu té àmplies perspectives d'aplicació en els camps d'explosius en emulsió, tensioactius, agents de neteja i inhibidors d'òxid.
L'aplicació del poliisobutè d'alta activitat gairebé ha penetrat en tots els camps d'aplicació del poliisobutè de baix pes molecular (LPIB), però a causa del major cost de producció del poliisobutè d'alta activitat en comparació amb els productes tradicionals de LPIB, actualment s'utilitza principalment per a la producció d'alta activitat. dispersants lliures de cendres de poliisobutè, amines de poliisobutè, etc.
1. Dispersant lliure de cendres de poliisobutè altament actiu
El dispersant lliure de cendres de poliisobutè d'alta activitat és un producte millorat del dispersant lliure de cendres de poliisobutè [9-12], pertanyent al dispersant lliure de cendres de poc clor. Es sintetitza mitjançant un procés d'addició en calent utilitzant com a matèries primeres poliisobutè d'alta activitat, anhídrid maleic i polietilè poliamina. A més de les propietats generals dels productes de cloració, també té les característiques següents: baix contingut de clor, que pot complir amb requisits de protecció ambiental cada cop més estrictes; El color d'aparença és relativament clar; Baixa terbolesa, bona compatibilitat amb additius com ZDDP. El dispersant lliure de cendres de poliisobutè d'alta activitat no produeix residus ni fum blau després de la combustió; El dispersant lliure de cendres de poliisobutè altament actiu no conté clor i no produeix dioxines nocives durant la combustió.
2. Poliisobutè amina
La poliisobutilè amina (PIBA) és un tensioactiu altament actiu produït mitjançant l'ús de poliisobutè altament actiu amb una distribució de pes molecular molt estreta com a matèria primera principal, mitjançant processos com el compost d'hidròlisi d'amina d'oxidació. És la principal matèria primera per produir detergents de gasolina de quarta generació. La poliisobutilamina té propietats de dispersió, neteja, demulsificació i antioxidants. Els detergents de gasolina formulats amb ell poden eliminar eficaçment els dipòsits i els dipòsits de carboni a les parts clau del motor, com ara broquets, vàlvules d'admissió i cambres de combustió, reduint les emissions d'escapament del motor i el consum de combustible.
Hi ha molts processos de producció de poliisobutè amina, la majoria utilitzant poliisobutè d'alta activitat amb un pes molecular de 1000 com a matèria primera principal.
El poliisobutè altament actiu experimenta una reacció d'addició de radicals lliures anti Markovnikov amb gas HBr en presència de peròxid per produir poliisobutè bromat, que després pot experimentar una reacció de substitució nucleòfila amb amoníac per produir amina de poliisobutè.
El poliisobutè altament actiu es pot oxidar amb peròxid d'hidrogen per preparar poliisobutè epoxi, que es pot hidrolitzar amb etilendiamina per obtenir amina de poliisobutè. La investigació experimental ha determinat el procés de preparació òptim: temperatura d'epoxidació de 80-85 graus, temps de reacció de 5-6 hores; La temperatura per a la hidròlisi de les amines és de 130-150 graus i el temps de reacció és de 6-8 hores.
El poliisobutè altament actiu pot experimentar una reacció de carboxilació amb monòxid de carboni i hidrogen a una determinada pressió i temperatura per obtenir alcohol de poliisobutè, que després pot reaccionar amb l'amoníac a una certa pressió per produir amina de poliisobutè.
3. Altres
El poliisobutè altament actiu pot reaccionar amb compostos hidroxil aromàtics com el fenol per produir poliisobutil hidroxiaromàtic, amb un augment significatiu de la taxa de conversió. El poliisobutilè fenol és un bon dispersant.
El poliisobutè altament actiu pot derivar encara més nombrosos productes nous, que es poden utilitzar per preparar diversos empelts i blocs. A poc a poc s'estan desenvolupant moltes aplicacions noves, com l'agent humectant multifuncional, l'èster de poliisobutè glicerol i el plastificant en materials polimèrics.
Amoco Chemical Company utilitza poliisobutè altament actiu com a plastificant intern, substituint els coagulants i reduint l'ús de dissolvents, reduint així el contingut de matèria orgànica volàtil i l'olor del recobriment.
Es pot preparar un agent d'acoblament per a la modificació del farciment de polímers orgànics empeltant poliisobutè i anhídrid maleic altament actius. L'agent d'acoblament pot millorar eficaçment la compatibilitat i l'adhesió dels polímers orgànics i els farcits inorgànics, i té els avantatges de no contaminar-se, un control precís de la velocitat d'empelt i un ampli rang d'aplicació.