Poliizobutilen je opći naziv za homopolimerne proizvode izobutena (2-metilpropena). Zbog različitih metoda prekida lanca poliizobutena, postoje mnoge vrste dvostrukih veza na kraju molekula izobutena koje nastaju reakcijom: binarne supstituirane dvostruke veze (alfa terminalne dvostruke veze), ternarne supstituirane dvostruke veze i kvarterne supstituirane dvostruke veze .
Udio različitih vrsta supstituiranih dvostrukih veza ovisi o učinku katalizatora, reakcijskoj temperaturi i reakcijskom razdoblju. Što je dulji reakcijski period, lakše je generirati kemijski stabilne kvaternarne i ternarne supstituirane dvostruke veze. Kada se aluminijev triklorid koristi kao katalizator, većina dvostrukih veza na kraju molekula izobutena stvorenih reakcijom su trostruke supstituirane dvostruke veze, nakon čega slijede kvarterne supstituirane dvostruke veze, a najmanje je binarno supstituiranih dvostrukih veza (10%) . Kada se bor trifluorid koristi kao katalizator, većina dvostrukih veza na kraju molekula izobutena stvorenih reakcijom su binarne supstituirane dvostruke veze (70% -85%), zatim ternarne supstituirane dvostruke veze i kvarterne supstituiranih dvostrukih veza ima najmanje. Poliizobuten niske molekularne težine s visokim sadržajem alfa terminalne dvostruke veze naziva se visokoaktivni poliizobuten (HRPIB; HighlyReactivePolyisobutylene), igra istaknutu ulogu u mnogim područjima primjene i može se koristiti kao intermedijer za proizvodnju raznih derivata. Osim toga, visoko aktivni poliizobuten ima široke izglede za primjenu u poljima emulzijskih eksploziva, površinski aktivnih tvari, sredstava za čišćenje i inhibitora hrđe.
Primjena visokoaktivnog poliizobutena gotovo je prodrla u sva područja primjene poliizobutena niske molekulske mase (LPIB), ali zbog viših troškova proizvodnje visokoaktivnog poliizobutena u usporedbi s tradicionalnim LPIB proizvodima, trenutno se najviše koristi za proizvodnju visokoaktivnog poliizobutena. poliizobuten disperzanti bez pepela, poliizobuten amini itd.
1. Visoko aktivni poliizobutenski disperzant bez pepela
Visokoaktivni poliizobutenski disperzant bez pepela je poboljšani proizvod poliizobutenskog disperzanta bez pepela [9-12], koji pripada disperzantu s niskim sadržajem klora bez pepela. Sintetizira se postupkom vrućeg dodavanja koristeći poliizobuten visoke aktivnosti, anhidrid maleinske kiseline i polietilen poliamin kao sirovine. Uz opća svojstva proizvoda za kloriranje, također ima sljedeće karakteristike: nizak sadržaj klora, koji može zadovoljiti sve strože zahtjeve zaštite okoliša; Boja izgleda je relativno svijetla; Niska zamućenost, dobra kompatibilnost s dodacima kao što je ZDDP. Poliizobutenski disperzant visoke aktivnosti bez pepela ne stvara talog ili plavi dim nakon izgaranja; Visoko aktivni poliizobutenski disperzant bez pepela ne sadrži klor i ne proizvodi štetne dioksine tijekom izgaranja.
2. Poliizobuten amin
Poliizobutilen amin (PIBA) je visoko aktivna površinski aktivna tvar koja se proizvodi upotrebom visoko aktivnog poliizobutena s vrlo uskom distribucijom molekularne težine kao glavne sirovine, kroz postupke kao što je kompozit oksidacije aminske hidrolize. To je glavna sirovina za proizvodnju deterdženata za benzin četvrte generacije. Poliizobutilamin ima svojstva dispergiranja, čišćenja, deemulzifikacije i antioksidansa. Deterdženti za benzin formulirani s njim mogu učinkovito ukloniti naslage i naslage ugljika na ključnim dijelovima motora, kao što su mlaznice, usisni ventili i komore za izgaranje, smanjujući ispušne plinove motora i potrošnju goriva.
Postoje mnogi proizvodni procesi za poliizobuten amin, uglavnom koristeći poliizobuten visoke aktivnosti s molekularnom težinom od 1000 kao glavnu sirovinu.
Visoko aktivni poliizobuten podliježe reakciji slobodne radikalne anti-Markovnikove adicije s plinom HBr u prisutnosti peroksida kako bi proizveo bromirani poliizobuten, koji zatim može proći reakciju nukleofilne supstitucije s amonijakom kako bi proizveo poliizobuten amin.
Visoko aktivni poliizobuten može se oksidirati s vodikovim peroksidom kako bi se dobio epoksi poliizobuten, koji se može hidrolizirati s etilendiaminom kako bi se dobio poliizobuten amin. Eksperimentalnim istraživanjem utvrđen je optimalni proces pripreme: temperatura epoksidacije od 80-85 stupnjeva, vrijeme reakcije od 5-6 sati; Temperatura za hidrolizu amina je 130-150 stupnjeva, a vrijeme reakcije je 6-8 sati.
Visoko aktivni poliizobuten može proći reakciju karboksilacije s ugljičnim monoksidom i vodikom pri određenom tlaku i temperaturi kako bi se dobio poliizobuten alkohol, koji zatim može reagirati s amonijakom pri određenom tlaku kako bi proizveo poliizobuten amin.
3. Ostalo
Visoko aktivni poliizobuten može reagirati s hidroksilnim aromatskim spojevima kao što je fenol da proizvede poliizobutil hidroksiaromatski, uz značajno povećanje stope konverzije. Poliizobutilen fenol je dobar disperzant.
Visoko aktivni poliizobuten može dalje proizvesti brojne nove proizvode, koji se mogu koristiti za pripremu raznih graftova i blokova. Postupno se razvijaju mnoge nove primjene, kao što je višenamjensko sredstvo za vlaženje poliizobuten glicerol ester i plastifikator u polimernim materijalima.
Amoco Chemical Company koristi visoko aktivni poliizobuten kao unutarnji plastifikator, zamjenjujući koagulanse i smanjujući upotrebu otapala, čime se smanjuje sadržaj organske hlapljive tvari i miris premaza.
Sredstvo za spajanje za modifikaciju punila od organskog polimera može se pripraviti cijepljenjem visoko aktivnog poliizobutena i maleinskog anhidrida. Sredstvo za spajanje može učinkovito poboljšati kompatibilnost i prianjanje organskih polimera i anorganskih punila, a ima prednosti odsustva onečišćenja, precizne kontrole brzine cijepljenja i širokog raspona primjene.