بوتیل رابر / بیوتیل IIR

لاستیک بوتیل IIR rubber

IIR Rubber، بیوتیل IIR – Butyl Rubber یا پلی ایزو بوتیلن Polyisobutylene/PIB

لاستیک های بوتیل (IIR)  از کوپلیمرازیسون کاتیونی ایزوبوتیلن در محلول با مقداری کمی ایزوپرن (تا حدود ۳ درصد ) تولید می شود از سال ۱۹۴۲ به طور صنعتی تولید و مورد استفاده قرار گرفت.این لاستیک در مواردی که نفوذ پذیری کم در مقابل اکسیژن ، اوزون و مواد شیمیایی مورد نظر است به کار می رود.ارزان ترین لاستیک خاص است که ساختارآن به صورت زیر است.

ساختارلاستیک بوتیل IIR rubber

IIR ساختار بوتیل رابر

 در سال های دهه ی ۱۹۶۰ لاستیک بوتیل اصلاح شده از طریق هالوژن دار کردن عرضه شد ( کلروبوتیل و برمو بوتیل ) از ویژگی های مهم آن پایداری گرمایی ، میرایی ارتعاش ها و ضریب اصطحکاک بالا و مقاومت به رطوبت است. از کاربردهای خودرویی آن می توان به تولید تویی تایر ، لرزه گیرها و یاتاقان های کشسان ، لایه ی داخلی تایر و دیافراگم اشاره کرد.

عنوان: لاستیک (Rubber)الاستومر (Elastomer)بوتیل رابر ، لاستیک بوتیل Rubber IIR

نام های دیگر: لاستیک ایزوبوتن ـ ایزوپرن، اکسون بوتیل  (Exxon Butyl)، باکار بوتیل (Bucar Butyl)، پلی سار بوتیل (Polysar Butyl)، ویس تانکس (Vistanex)، لاستیک هایلُ بیوتیل (Halobutyl Rubber)

مونومر: ایزوبوتیلن (۲ ـ متیل پروپن) Isobutylene (2-Methylpropene)

حلال: تولوئن (Toluene)، تتراهیدروفورانTHF (Tetrahydrofuran)
دانسیته نوع بی نظم (آمورف): ۰٫۹۱۷ g/cm3
دانسیته نوع بلوری (کریستالی): ۰٫۹۶۴  g/cm3

دمای ذوب (Tm): برابر ۲ تا ۴۲ درجه سانتی گراد (بسته به نوع و شرایط(

دمای انتقال شیشه ای (Tg): برابر ۷۰- درجه سانتی گراد

سختی (Shore A): برابر ۵ تا  ۱۰۰

وضعیت قطبی یا غیر قطبی بودن: غیر قطبی

ویژگی های اشتعال :(روش شناسایی آسان)

• در شعله می سوزد و بعد از حذف شعله همچنان به سوختن ادامه می دهد.
• شعله زرد دارد و کمی سر و صدا می کند.
• دود سفید متمایل به خاکستری دارد.
• در شعله چکه می کند.
• تقریباً بوی شمع در حال سوختن می دهد.

تاریخچه و چگونگی تولید لاستیک بوتیل IIR rubber

این کوپلیمر از پلیمریزاسیون (بسپارش) افزایشی کاتیونی ایزوبوتیلن (حدود ۹۷%) و مقدار کمی ایزوپرن (حدود ۰٫۶% تا ۳%) بدست می آید. این لاستیک بسیار با ثبات است. در این لاستیک حدود ۹۷% واحد ایزوبوتیلن است.. ایزوبوتیلن گروه بسیار حجیمی است به همین دلیل خاصیت مقاومت در مقابل نفوذ گازها و جذب انرژی مکانیکی (میرایی) را به این لاستیک می دهد.پلیمریزاسیون (بسپارش) به صورت وینیلی کاتیونی و در دمای ۱۰۰- درجه سانتی گراد انجام می شود، چون واکنش بسیار سریع است برای کنترل آن از این دما و یخ زدگی استفاده می شود.این پلیمر برای اولین بار در سال ۱۹۳۱ توسط شرکت آلمانی BASF تولید شد و در سال ۱۹۳۷ آمریکایی ها روش های پخت و کاربرد های آنرا توسعه بخشیدند. د رسال های ۱۹۵۰ تا ۱۹۶۰ لاستیک بیوتیل هالوژنهه (Halogenated Butyl Rubber) در انواع برمینه (Bromobutyl) و کلرینه (Chlorobutyl) نیز ساخته شد که سبب ارائه راه های بهتر پخت و همچنین امکان پخت با لاستیک های دیگر (Covulcanization) مانندد لاستیک طبیعی و لاستیک استایرن بوتادین گردید.در بین هر ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ واحد تکراری از ایزوبوتیلن یک واحد ایزوپرن وجود دارد که با رنگ آبی نشان داده شده است. همان طور که می بینید این واحد دارای یک پیوند دوگانه است که آنرا قادر پخت (ولکانیزاسیون) می سازد.لاستیک بیوتیل می تواند به عنوان افزودنی برای سوخت استفاده گردد به عنوان اگر مثال سوخت های دیزلی استفاده گردد خواص مواد شوینده را پیدا می کند و از ایجاد رسوب در انژکتور و موتور جلوگیری خواهد کرد.

لاستیک بیوتیل از دیدگاه مصرفی شامل سه گروه اصلی است:

• ۱٫ لاستیک بیوتیل معمولی
•  ۲٫ لاستیک بیوتیل هالوژنه (اصلاح شده) که از واکنش ابتدایی برم یا کلر با لاستیک بیوتیل ساخته می شود و به لاستیک بیوتیل برمینه معروف است.
•  لاستیک بیوتیل پیش شبکه ای شده که در حالت خام دارای جهندگی زیاد، استحکام بالا و مقاومت خوب در برابر روان شدن است و برای صنعت واشر سازی استفاده می شود.

روش های پخت لاستیک بوتیل IIR rubber

سیستم های پخت قابل استفاده برای لاستیک بیوتیل (پلی ایزوبوتیلن) به چهار دسته اصلی تقسیم می شوند:

1. سیستم پخت گوگردی: در این سیستم به علت کم بودن تعداد پیوندهای دوگانه لاستیک، گوگرد کمتر ولی شتاب دهنده های بیشتر و سریعتری مورد نیاز است.
2. سیستم پخت کینونی: در این سیستم خطر پخت زودرس وجود دارد در این سیستم از اسید استئاریک استفاده می شود.
3. سیستم پخت رزینی: محصولات این سیستم دارای مقاومت حرارتی زیاد و مانایی فشاری کم می باشند.
4. سیستم پخت پراکسیدی: این سیستم برای لاستیک های بیوتیل اصلاح نشده استفاده نمی شود زیرا سبب تجزیه و تخریب لاستیک می شود. ولی برای لاستیک بیوتیل برمینه و پیش شبکه ای شده بکار می رود.

مزایا: مقاومت در برابر آب و بخار، جذب بالای انرژی، بوتیل رابر از نظر شیمیایی در مقابل اسیدهای معدنی رقیق، نمک ها و قلیاها مقاوم بوده و مقاومت شیمیایی خوبی در مقابل اسیدهای غلیظ به استثنای اسید نیتریک و اسید  سولفوریک دارا است، مقاومت ازونی بالا و مقاومت اکسیداسیون

معایب: جهندگی کم، مقاومت کم در برابر حلال های هیدروکربنی آروماتیک، نداشتن مقاومت در برابر شعله و آتش، فرآیند پذیری معمولی (یعنی نه خیلی سخت نه راحت)، دارای مقاومت شیمیایی پایین در مقابل نفت و مشتقات آن و دیگر مواد شیمیایی آلی است، مقاومت کم در برابر بنزین، بوتیل رابر در مقابل اشعه UV (مانند قرار گرفتن در معرض نور خورشید) بسیار حساس است.

خواص: مقاومت در برابر نفوذ گازها، میرایی (Damping) بالا، اصطکاک بالا، مقاومت در برابر نوسانات دمایی

کاربرد لاستیک بوتیل IIR rubber

مخازن نگه داری گازها، چسب ها و درزگیر ها، ترکیبات ساخت فیبر نوری، نوار لاستیکی برای درزهای شیشه های اتومبیل، ضربه گیر ها، تایر خودرو ها، غشاهای نازک، عایق های الکتریکی، پایه تهیه انواع آدامس،  تیوب های و لایه های داخلی تایر، تیوپ توپ های فوتبال و بسکتبال و …، لوله های خرطومی، محصولات مقاوم در برابر حرارت، واشر های خام، کاربرد های پزشکی و مصارف داروئی و محصولات مراقبت شخصی

       لاستیک بوتیل IIR rubber