丁基橡胶

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丁基橡胶的结构

丁基橡胶英语Butyl rubber,常用缩写是IIR ,代表Isobutylene Isoprene Rubber)是一种合成橡胶,是异丁烯和少量异戊二烯共聚物,其中异戊二烯占0.6%到3%,根据异戊二烯的含量分成4-5个商品等级[1]:255-256,丁基橡胶的结构如右图所示:

由于甲基分布在碳链两侧,使丁基橡胶具有优秀的抗气体透过性,通过加入异戊二烯的结构单元,改善了主链的柔顺性。

性质[编辑]

丁基橡胶通常为无色或浅黄色,没有气味和味道,有时会因残留的单体有特殊味道。丁基橡胶具有良好的化学和热稳定性,具有特别优良的气密性和水密性。丁基橡胶对空气的透过率是天然橡胶的五分之一,丁苯橡胶的七分之一;对水蒸气的透过率是天然橡胶的二百分之一,丁苯橡胶的一百四十分之一[2]。丁基橡胶的缺点是由于主要是异丁烯单元,主链上双键较少,硫化速度较慢,成本较高。

合成[编辑]

由于两个甲基的推电子性,可以形成较稳定的碳阳离子。产生了高分子链上的-CH2上的氢受周围四个甲基的保护,不容易被夺去,减少了链转移、重排、支化等反应,最终可以得到高分子量的线性聚异丁烯,故丁基橡胶的合成是阳离子聚合的典型范例。丁基橡胶的合成一般在氯甲烷中反应,产生的丁基橡胶不溶于氯甲烷就会以细粉状沉析出来[1]

历史[编辑]

1931年法本公司下属的巴斯夫开发出了聚丁烯,用商用名Oppanol B投入市场。1937年新泽西的标准石油的实验室的威廉·J·斯巴克斯和罗伯特·M·托马斯开发了丁基橡胶。1950到1960年代发展出了氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶等丁基橡胶的变种。常用方法是将丁基橡胶溶于烷烃或环烷烃中发生卤化反应,产生含氯1.1-1.3%的氯化丁基橡胶和含溴2%的溴化丁基橡胶。[2]卤素的加入有助于提高丁基橡胶的交联速度,也有助于它和天然橡胶、丁苯橡胶的共硫化速度。今天全球主要的丁基橡胶都由两大公司生产,标准石油的后继者艾克森美孚,和拜耳的LANXESS,[3]

应用[编辑]

丁基橡胶所制成的手套,适合于处理化学药品等腐蚀性物质

运动器材[编辑]

丁基橡胶被广泛用于各种球类的内胆,比如橄榄球,美式足球,足球、篮球网球等。

胶粘剂[编辑]

丁基橡胶的密封剂被用于抗潮湿涂料,橡胶修复涂料。

面具和手套[编辑]

丁基橡胶具有较高的机械强度、弹性和极好的气密和水密性,又抗化学腐蚀。即使丁基橡胶遇到氨气之类的气体被腐蚀,它受腐蚀的速率也比其他橡胶要慢,所以适合于要接触化学物品和污染物的面具和手套

药品封口塞[编辑]

丁基橡胶和溴丁橡胶常用于生产药品玻璃瓶上封口的胶塞[4]

口香糖[编辑]

很多现代的口香糖都是用食品级丁基橡胶制成,这可以提供高弹性,但是也难以清除[5]

轮胎[编辑]

丁基橡胶和氯化丁基橡胶可以用于轮胎的内胎。

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 潘祖仁主编. 高分子化学(增强版). 化学工业出版社. 2007: 307–309. ISBN 978-7-122-00024-8. 
  2. ^ 2.0 2.1 中国大百科全书(第二版),第5册,丁基橡胶条目. 中国大百科全书出版社. 2003: 345. 
  3. ^ Butyl Rubber: A Techno-commercial Profile. Chemical Weekly. November 3, 2009, 55 (12): 207–211. 
  4. ^ Halobutyl rubber for pharmaceutical stoppers and seals. ExxonMobil Chemical. 
  5. ^ Making "Greener" Chewing Gum. American Chemical Society. 

外部链接[编辑]