Polyisobutylen je obecný termín pro homopolymerní produkty isobutenu (2-methylpropen). Vzhledem k různým metodám ukončení řetězce polyisobutenu existuje na konci molekul isobutenu vytvořených reakcí mnoho typů dvojných vazeb: binárně substituované dvojné vazby (alfa terminální dvojné vazby), ternární substituované dvojné vazby a kvartérní substituované dvojné vazby. .
Podíl různých typů substituovaných dvojných vazeb závisí na výkonu katalyzátoru, reakční teplotě a reakční době. Čím delší je reakční doba, tím snazší je vytvořit chemicky stabilní kvartérní a ternární substituované dvojné vazby. Když se jako katalyzátor použije chlorid hlinitý, většina dvojných vazeb na konci molekul isobutenu generovaných reakcí jsou ternární substituované dvojné vazby, následují kvartérní substituované dvojné vazby a binární substituované dvojné vazby jsou nejméně (10 %) . Když se jako katalyzátor použije fluorid boritý, většina dvojných vazeb na konci molekul isobutenu generovaných reakcí jsou binárně substituované dvojné vazby (70 % -85 %), po nichž následují ternární substituované dvojné vazby a kvartérní substituovaných dvojných vazeb je nejméně. Nízkomolekulární polyisobuten s vysokým obsahem alfa koncových dvojných vazeb se nazývá vysoce aktivní polyisobuten (HRPIB; HighlyReactivePolyisobutylen), hraje významnou roli v mnoha aplikačních oblastech a může být použit jako meziprodukt pro výrobu různých derivátů. Kromě toho má vysoce aktivní polyisobuten široké uplatnění v oblasti emulzních trhavin, povrchově aktivních látek, čisticích prostředků a inhibitorů rzi.
Aplikace vysoce aktivního polyisobutenu téměř pronikla do všech aplikačních oblastí nízkomolekulárního polyisobutenu (LPIB), ale vzhledem k vyšším výrobním nákladům vysoce aktivního polyisobutenu ve srovnání s tradičními produkty LPIB se v současnosti většinou používá pro výrobu vysoce aktivních polyisobutenů. polyisobutenové bezpopelové dispergační prostředky, polyisobutenaminy atd.
1. Vysoce aktivní polyisobutenové bezpopelové dispergační činidlo
Vysoce aktivní polyisobutenový bezpopelový dispergační prostředek je vylepšený produkt polyisobutenového bezpopelového dispergačního prostředku [9-12], patřící k bezpopelovému dispergačnímu prostředku s nízkým obsahem chlóru. Je syntetizován procesem přidávání za tepla za použití vysoce aktivního polyisobutenu, anhydridu kyseliny maleinové a polyethylenpolyaminu jako surovin. Kromě obecných vlastností chloračních produktů má také tyto vlastnosti: nízký obsah chloru, který může splňovat stále přísnější požadavky na ochranu životního prostředí; Barva vzhledu je relativně světlá; Nízký zákal, dobrá snášenlivost s přísadami jako je ZDDP. Vysoce aktivní polyisobutenový bezpopelový dispergační prostředek nevytváří po spalování zbytky ani modrý kouř; Vysoce aktivní polyisobutenové bezpopelové dispergační činidlo neobsahuje chlór a při spalování neprodukuje škodlivé dioxiny.
2. Polyisobuten amin
Polyisobutylen amin (PIBA) je vysoce aktivní povrchově aktivní látka vyráběná za použití vysoce aktivního polyisobutenu s velmi úzkou distribucí molekulové hmotnosti jako hlavní suroviny prostřednictvím procesů, jako je oxidační aminový hydrolytický kompozit. Je to hlavní surovina pro výrobu benzínových detergentů čtvrté generace. Polyisobutylamin má dispergační, čisticí, deemulgační a antioxidační vlastnosti. Benzínové čisticí prostředky s jeho složením dokážou účinně odstraňovat usazeniny a uhlíkové usazeniny na klíčových částech motoru, jako jsou trysky, sací ventily a spalovací komory, čímž se snižují výfukové emise motoru a spotřeba paliva.
Existuje mnoho výrobních postupů pro polyisobuten amin, většinou využívající vysoce aktivní polyisobuten s molekulovou hmotností 1000 jako hlavní surovinu.
Vysoce aktivní polyisobuten podléhá volné radikálové anti-Markovnikovově adiční reakci s plynným HBr v přítomnosti peroxidu za vzniku bromovaného polyisobutenu, který pak může podstoupit nukleofilní substituční reakci s amoniakem za vzniku polyisobutenaminu.
Vysoce aktivní polyisobuten může být oxidován peroxidem vodíku za vzniku epoxidového polyisobutenu, který může být hydrolyzován ethylendiaminem za získání polyisobutenaminu. Experimentální výzkum určil optimální postup přípravy: epoxidační teplota 80-85 stupně, reakční doba 5-6 hodin; Teplota pro hydrolýzu aminu je 130-150 stupňů a reakční doba je 6-8 hodin.
Vysoce aktivní polyisobuten může podstoupit karboxylační reakci s oxidem uhelnatým a vodíkem při určitém tlaku a teplotě za získání polyisobutenalkoholu, který pak může reagovat s amoniakem při určitém tlaku za vzniku polyisobutenaminu.
3. Jiné
Vysoce aktivní polyisobuten může reagovat s hydroxylovými aromatickými sloučeninami, jako je fenol, za vzniku polyisobutylhydroxyaromátů, s významným zvýšením rychlosti konverze. Polyisobutylenfenol je dobrý dispergační prostředek.
Vysoce aktivní polyisobuten může dále získat řadu nových produktů, které lze použít k přípravě různých roubů a bloků. Postupně se vyvíjí mnoho nových aplikací, jako je multifunkční smáčedlo polyisobuten glycerolester a změkčovadlo v polymerních materiálech.
Amoco Chemical Company používá vysoce aktivní polyisobuten jako vnitřní změkčovadlo, které nahrazuje koagulanty a snižuje spotřebu rozpouštědel, čímž snižuje obsah organických těkavých látek a zápach povlaku.
Vazební činidlo pro modifikaci organických polymerních náplní lze připravit roubováním vysoce aktivního polyisobutenu a anhydridu kyseliny maleinové. Vazební činidlo může účinně zlepšit kompatibilitu a adhezi organických polymerů a anorganických plniv a má výhody v podobě žádného znečištění, přesného řízení rychlosti roubování a širokého rozsahu použití.