A poliizobutilén az izobutén (2-metilpropén) homopolimer termékeinek általános kifejezése. A poliizobutén eltérő láncvégződési módszerei miatt a reakció során keletkező izobuténmolekulák végén sokféle kettős kötés található: binárisan szubsztituált kettős kötések (alfa-terminális kettős kötések), terner szubsztituált kettős kötések és kvaterner szubsztituált kettős kötések. .
A különböző típusú szubsztituált kettős kötések aránya a katalizátor teljesítményétől, a reakció hőmérsékletétől és a reakció időtartamától függ. Minél hosszabb a reakcióidő, annál könnyebben állíthatók elő kémiailag stabil kvaterner és terner szubsztituált kettős kötések. Ha alumínium-trikloridot használnak katalizátorként, a reakció során keletkező izobuténmolekulák végén található kettős kötések többsége háromszoros szubsztituált kettős kötés, ezt követik a kvaterner szubsztituált kettős kötések, és a binárisan szubsztituált kettős kötések a legkevesebb (10%). . Ha bór-trifluoridot használunk katalizátorként, a reakció során keletkező izobuténmolekulák végén található kettős kötések többsége kettős kötés (70% -85%), ezt követik a hármas szubsztituált kettős kötések és kvaterner kötések. a legkevesebb a helyettesített kettős kötés. A magas alfa-terminális kettős kötés tartalmú, alacsony molekulatömegű poliizobutént nagy aktivitású poliizobuténnek (HRPIB; HighlyReactive Polyizobutilén) nevezik, számos alkalmazási területen kiemelkedő szerepet játszik, és különféle származékok előállításához intermedierként használható. Ezenkívül a nagy aktivitású poliizobutén széles körben alkalmazható az emulziós robbanóanyagok, felületaktív anyagok, tisztítószerek és rozsdagátlók területén.
A nagy aktivitású poliizobutén alkalmazása a kis molekulatömegű poliizobutén (LPIB) szinte minden alkalmazási területére behatolt, de a nagy aktivitású poliizobutén magasabb előállítási költsége miatt a hagyományos LPIB termékekhez képest jelenleg leginkább nagy aktivitású poliizobutén előállítására használják. poliizobutén hamumentes diszpergálószerek, poliizobutén-aminok stb.
1. Nagy aktivitású poliizobutén hamumentes diszpergálószer
A nagy aktivitású poliizobutén hamumentes diszpergálószer az alacsony klórtartalmú hamumentes diszpergálószerhez tartozó poliizobutén hamumentes diszpergálószer [9-12] továbbfejlesztett terméke. Meleg addíciós eljárással szintetizálják, nagy aktivitású poliizobutén, maleinsavanhidrid és polietilén-poliamin nyersanyagként. A klórozó termékek általános tulajdonságain túl az alábbi jellemzőkkel is rendelkezik: alacsony klórtartalom, mely az egyre szigorúbb környezetvédelmi követelményeknek tud megfelelni; A megjelenés színe viszonylag világos; Alacsony zavarosság, jó kompatibilitás olyan adalékokkal, mint a ZDDP. A nagy aktivitású poliizobutén hamumentes diszpergálószer égés után nem képez maradékot vagy kék füstöt; A nagy aktivitású poliizobutén hamumentes diszpergálószer nem tartalmaz klórt és nem termel káros dioxinokat az égés során.
2. Poliizobutén-amin
A poliizobutilén-amin (PIBA) egy nagy aktivitású felületaktív anyag, amelyet nagyon szűk molekulatömeg-eloszlású, nagyon aktív poliizobutén felhasználásával állítanak elő fő nyersanyagként, olyan eljárásokkal, mint az oxidációs amin-hidrolízis kompozit. Ez a fő nyersanyag a negyedik generációs benzines mosószerek gyártásához. A poliizobutil-amin diszpergáló, tisztító, demulgeáló és antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezik. A vele összeállított benzines tisztítószerek hatékonyan távolíthatják el a lerakódásokat és szénlerakódásokat a motor kulcsfontosságú részein, például a fúvókákon, a szívószelepeken és az égéstereken, csökkentve a motor kipufogógáz-kibocsátását és az üzemanyag-fogyasztást.
A poliizobutén-amin előállításához számos gyártási eljárás létezik, fő nyersanyagként többnyire nagy aktivitású, 1000 molekulatömegű poliizobutént használnak.
A nagy aktivitású poliizobutén szabadgyökök elleni Markovnikov addíciós reakción megy keresztül HBr gázzal peroxid jelenlétében, így brómozott poliizobutén keletkezik, amely ezután nukleofil szubsztitúciós reakción megy keresztül ammóniával poliizobutén-amin előállítására.
A nagy aktivitású poliizobutén hidrogén-peroxiddal oxidálható epoxi-poliizobutén előállítására, amelyet etilén-diaminnal hidrolizálva poliizobutén-amint kapunk. Kísérleti kutatások határozták meg az optimális előkészítési folyamatot: epoxidációs hőmérséklet 80-85 fok, reakcióidő 5-6 óra; Az aminhidrolízis hőmérséklete 130-150 fok, a reakcióidő pedig 6-8 óra.
A nagy aktivitású poliizobutén bizonyos nyomáson és hőmérsékleten szén-monoxiddal és hidrogénnel karboxilezési reakción megy keresztül, így poliizobutén-alkoholt kap, amely azután bizonyos nyomáson ammóniával reagálva poliizobutén-amint állít elő.
3. Egyéb
A nagy aktivitású poliizobutén reakcióba léphet hidroxil-aromás vegyületekkel, például fenollal, így poliizobutil-hidroxiaromát képez, az átalakulási arány jelentős növekedésével. A poliizobutilén-fenol jó diszpergálószer.
A nagy aktivitású poliizobutén további számos új terméket eredményezhet, amelyek segítségével különféle graftok és blokkok készíthetők. Fokozatosan számos új alkalmazást fejlesztenek ki, mint például a többfunkciós nedvesítőszer, poliizobutén-glicerin-észter és lágyító polimer anyagokban.
Az Amoco Chemical Company rendkívül aktív poliizobutént használ belső lágyítóként, ezzel helyettesíti a koagulánsokat és csökkenti az oldószerfelhasználást, ezáltal csökkenti a szerves illóanyag-tartalmat és a bevonat szagát.
A szerves polimer töltet módosítására szolgáló kapcsolószert nagy aktivitású poliizobutén és maleinsavanhidrid ojtásával lehet előállítani. A kapcsolószer hatékonyan javíthatja a szerves polimerek és szervetlen töltőanyagok kompatibilitását és adhézióját, és előnye a szennyezésmentesség, az ojtási sebesség pontos szabályozása és a széles alkalmazási tartomány.