Быстрый ответ: что такое бутилкаучук?

Бутилкаучук (IIR)представляет собой синтетический эластомер, получаемый катионной сополимеризацией изобутилена с небольшим количеством изопрена (обычно 0,5–2,5 мол%). Он наиболее известен своей исключительно низкой газопроницаемостью и превосходным удержанием воздуха, поэтому он остается-стандартным отраслевым материалом для внутренних вкладышей и внутренних трубок шин спустя десятилетия после его изобретения.

Почему был разработан бутилкаучук? Какую проблему это решает?

До бутилкаучука натуральный каучук использовался по умолчанию в качестве эластомера для шин и герметиков -, но натуральный каучук относительно проницаем для газов и уязвим к окислению озоном и атмосферным воздействием. Бутилкаучук был разработан именно для решения этих проблем. Его высоконасыщенная полимерная основная цепь (с очень небольшим количеством углеродных-углеродных двойных связей) придает ему три свойства, которых нет у натурального каучука в совокупности:

• Газонепроницаемость- Бутилкаучук часто называют наименее-газопроницаемым эластомером, доступным на рынке, что делает его идеальным для всего, что должно удерживать воздух или другие газы под давлением.
• Удержание воздуха- напрямую связан с газонепроницаемостью, поэтому бутилкаучук стал стандартом для внутренних вкладышей и внутренних трубок шин.
• Химическая стойкость и устойчивость к озону- Низкий уровень ненасыщенности в полимерной цепи означает меньшее количество реакционноспособных участков для воздействия кислорода и озона, что придает бутилкаучуку превосходную долгосрочную-стойкость к атмосферным воздействиям и старению по сравнению с натуральным каучуком.

Химическая структура бутилкаучука

Бутилкаучук представляет собой статистический сополимер, состоящий из двух мономеров:

• изобутилен- составляет подавляющую часть полимера, обычно 97,5–99,5 мол.%, и образует полностью насыщенную полиизобутиленовую основную цепь, отвечающую за газобарьерные свойства материала и стойкость к окислению.
• Изопрен- присутствует лишь в небольшой фракции (обычно 0,5–2,5 моль%), изопреновые звенья вводят случайные углеродные-двойные углеродные связи вдоль насыщенной в остальном цепи. Эти двойные связи необходимы, поскольку они обеспечивают реакционноспособные центры, необходимые для вулканизации серы (сшивания) на более поздних стадиях обработки.

В результате получается в значительной степени насыщенная основная цепь с достаточным количеством ненасыщенности, случайным образом распределенным вдоль цепи, чтобы позволить каучуку отверждаться в пригодный к использованию эластомерный продукт.

Как производится бутилкаучук? Процесс производства бутилкаучука (IIR)

Мономеры

Производство бутилкаучука начинается с двух видов сырья:изобутилен(газ при комнатной температуре) и небольшую долюизопрен(летучая жидкость). Оба являются нефтехимическими производными.

Метод полимеризации

Бутилкаучук производится путемкатионная полимеризация, обычно проводится при очень низких температурах -от −90 градусов до −100 градусов. Эта криогенная среда необходима для контроля скорости реакции и достижения высокой молекулярной массы, необходимой для пригодного к использованию эластомера; при более высоких температурах реакция будет протекать слишком быстро и приведет к образованию полимера более низкого-качества.

Каталитическая система

Полимеризацию инициируют с помощьюКислотный катализатор Льюиса, чаще всегохлорид алюминия (AlCl₃), растворенный всистема растворителей метилхлорида. Мономеры изобутилена и изопрена растворяются в охлажденном метилхлориде, и катализатор инициирует быструю сополимеризацию в длинные полимерные цепи.

Результат процесса

Результатом являетсяэластомер с высокой молекулярной массойс тщательно контролируемым низким уровнем ненасыщенности. Производители могут регулировать соотношение изопрена и условия реакции, чтобы настроить молекулярную массу конечного полимера и характеристики отверждения для различных конечных целей - от стандартного бутила для шин-до более высоких-сортов ненасыщенности, предназначенных для более быстрой вулканизации.

Свойства бутилкаучукового материала

Почему используется бутилкаучук? Почему это важно

Ценность бутилкаучука сводится к небольшому набору взаимосвязанных свойств, действующих вместе:

• Удержание воздуха- свои газобарьерные характеристики означают, что изделия из бутилкаучука удерживают давление намного дольше, чем эквиваленты из натурального каучука, что напрямую снижает потери воздуха в шинах и надувных изделиях.
• Химическая стабильность- его устойчивость к широкому спектру химикатов делает его пригодным для фармацевтических и промышленных герметизирующих устройств, где совместимость с содержащимся веществом имеет решающее значение.
• Гашение вибрации- его низкая устойчивость преобразует механическую энергию в тепловую, а не отражает ее обратно, поэтому он хорошо работает в приложениях,-поглощающих удары и поглощающих-вибрацию.
• Целостность уплотнения- Сочетание гибкости, химической стойкости и низкой газопроницаемости делает его надежным выбором везде, где требуется долговечное-уплотнение с низкими-утечками.

Бутилкаучук по сравнению с другими эластомерами

Преимущество бутилкаучука перед этими альтернативами заключается, в частности, в его газонепроницаемости -, свойстве, которое не совпадает с натуральным каучуком и нитрильным каучуком, поэтому бутил остается выбором по умолчанию везде, где удержание воздуха или газа является основным требованием, даже несмотря на то, что другие эластомеры могут превосходить его по термостойкости (EPDM) или маслостойкости (нитрил).

Физические свойства бутилкаучука (IIR)

Значения соответствуют широко цитируемым техническим источникам по изобутилен-изопреновому каучуку (IIR). Точные цифры зависят от производителя и класса. - Спецификации, соответствующие вашему применению, см. в техническом паспорте продукта (TDS).

Распространенное промышленное использование бутилкаучука

Шинная промышленность

Внутренние вкладыши для бескамерных шин, где газонепроницаемость напрямую определяет, насколько хорошо шина выдерживает давление воздуха с течением времени.

Внутренние камеры для шин, требующих отдельной воздушной камеры.

Медицинская и фармацевтическая промышленность

Пробки и затворы для флаконов, химическая инертность и низкая газо-/влагопроницаемость помогают защитить чувствительное фармацевтическое содержимое.

Уплотнения для медицинских изделий, требующих биосовместимости и химической стойкости.

Строительство

Гидроизоляционные мембраны, непроницаемость и устойчивость к атмосферным воздействиям продлевают срок службы.

Кровельные материалы, особенно одно-слойные кровельные системы, подвергаются длительному-воздействию ультрафиолета и озона.

Промышленное уплотнение

Прокладки для химического оборудования, обладающие широкой химической стойкостью.

Виброгасители и амортизирующие-опоры, использующие высокий гистерезис и низкую устойчивость бутила.

Преимущества и ограничения бутилкаучука

Преимущества

• Исключительно низкая газопроницаемость
• Превосходная устойчивость к озону, погодным условиям и длительному-старению.
• Хорошая химическая стойкость к широкому спектру кислот, щелочей и полярных веществ.
• Эффективное гашение вибрации и поглощение ударов.
• Сохраняет гибкость при низких температурах.

Ограничения

• Низкая ненасыщенность ограничивает плотность сшивок, что может ограничивать определенные химические процессы вулканизации и требует более активных ускорителей для отверждения серы.
• Ограниченная реакционная способность по сравнению с каучуками с более высокой-ненасыщенностью, что снижает совместимость при смешивании с такими материалами, как натуральный каучук, в одной и той же системе вулканизации.
• Плохая стойкость к нефтяным-маслам, топливу и углеводородным растворителям, что может вызвать набухание.
• Может представлять трудности при обработке из-за высокой вязкости и особых требований к отверждению.

Безопасность и обращение

• Температура хранения: Хранить в прохладном, сухом месте, вдали от прямых солнечных лучей и источников озона (например, электрического оборудования, генерирующего озон), поскольку длительное воздействие ультрафиолета/озона может ухудшить даже обычно превосходную стойкость бутилкаучука к старению в течение очень длительного периода времени.
• Стабильность: Бутилкаучук химически стабилен при нормальных условиях хранения и имеет типичный срок годности примерно 5–10 лет при правильном хранении, хотя фактический срок службы сильно зависит от конкретного продукта, состава и условий хранения.
• Безопасность обработки: При обработке (смешивании, экструзии, вулканизации) следует соблюдать стандартные правила безопасности-в резиновой промышленности, включая надлежащую вентиляцию во время смешивания и отверждения, поскольку некоторые технологические добавки и отвердители, используемые с бутилкаучуком, могут требовать особых мер предосторожности при обращении.
• Паспорт безопасности: Перед работой всегда сверяйтесь с действующим паспортом безопасности (SDS) для конкретной марки бутилкаучука и любых связанных с ним химических веществ (катализаторов, отвердителя, растворителей).

Часто задаваемые вопросы

Что такое бутилкаучук (БИК)?

Бутилкаучук (БИК) — это синтетический эластомер, полученный путем сополимеризации изобутилена с небольшим количеством изопрена, который ценится за очень низкую газопроницаемость и отличное удержание воздуха.

Бутилкаучук синтетический или натуральный?

Бутилкаучук полностью синтетический. Он производится путем катионной полимеризации нефтехимических-мономеров изобутилена и изопрена, в отличие от натурального каучука, который получают из сока каучуковых деревьев.

Почему бутилкаучук-воздухоплотен?

Его высоконасыщенная полиизобутиленовая основная цепь имеет очень мало промежутков или реакционноспособных участков для прохождения молекул газа, а его молекулярная структура ограничивает подвижность цепи, что в совокупности дает ему один из самых низких показателей газопроницаемости среди всех коммерческих эластомеров.

Для чего используется бутилкаучук?

Обычно они используются для изготовления внутренних вкладышей и внутренних трубок шин, пробок для фармацевтических флаконов, гидроизоляционных и кровельных мембран, промышленных прокладок и вибропоглощающих-креплений.

Устойчив ли бутилкаучук к химическим веществам?

Да, бутилкаучук обладает превосходной устойчивостью ко многим кислотам, щелочам и полярным растворителям. Однако он плохо справляется с нефтяными-маслами, топливом и углеводородными растворителями, что может привести к его набуханию.

В чем разница между бутилкаучуком и натуральным каучуком?

Бутилкаучук имеет гораздо меньшую газопроницаемость и лучшую устойчивость к озону и старению, чем натуральный каучук, что делает его предпочтительным выбором для-удержания воздуха. Натуральный каучук, в свою очередь, обычно обеспечивает более высокую прочность на разрыв и лучшую устойчивость, поэтому он остается доминирующим в таких областях, как протекторы шин, где эти свойства имеют большее значение, чем газобарьерные характеристики.

Поставщик бутилкаучука (CAS 9010-85-9)

Tianjin Gnee Biotech Co., Ltd. поставляет бутилкаучук (IIR, CAS 9010-85-9) для производства шин, фармацевтических герметиков, строительства и промышленных герметиков, с полной доступной документацией (TDS, COA, SDS).Связаться с намидля получения технических характеристик, цен и поддержки оптовых заказов.