Poliisobutene: sintesi, copolimerizzazione, usi

Il poliisobutene (PIB) è una gomma sintetica derivante dalla polimerizzazione del  2-metilpropene noto come isobutene. E’ caratterizzato dalla impermeabilità ai gas ed è pertanto usato nella camera d’aria negli pneumatici e nei palloni da gioco.

Si presenta come un liquido viscoso molto versatile, non tossico  e ha la capacità di  fornire idrorepellenza, migliorare l’indice di viscosità e fornisce un eccellente isolamento elettrico.

Può essere utilizzato come addensante e lubrificante in un’ampia gamma di applicazioni, come adesivi, colle, sigillanti, resine, asfalto, film estensibile.

Esso è rappresentato dalla struttura:

poliisobutene
poliisobutene

 

Sintesi

Fu prodotto per la prima volta e commercializzato con il nome di Oppanol B presso il gruppo chimico tedesco BASF nel 1931 utilizzando, quale catalizzatore il trifluoruro di boro e la sintesi fu realizzata alla temperatura di – 100°C a causa dell’elevata velocità di reazione.

La sintesi del polimero avviene tramite polimerizzazione cationica vinilica che necessita di un iniziatore che nella fattispecie può essere costituito dal tricloruro di boro.

In questa molecola il boro non ha l’ottetto completo e si comporta da acido di Lewis.

BCl3 reagendo con l’acqua che si comporta da base di Lewis. Esso, a causa del doppietto elettronico solitario presente sull’ ossigeno, forma un addotto in cui l’idrogeno ha una parziale carica positiva.

Il doppio legame presente nel monomero attacca l’idrogeno con formazione del carbocatione (CH3)3C+.

Il carbocatione formatosi è a sua volta attaccato da un’altra molecola di monomero dando inizio alla fase di propagazione. La terminazione avviene, ad esempio, quando il doppio legame di un monomero attacca uno degli atomi di idrogeno del gruppo –CH3 con formazione di un doppio legame terminale

Copolimerizzazione

Il polimero ottenuto è saturo pertanto viene copolimerizzato con l’isoprene dando luogo a un copolimero .In esso è presente una/due unità isopreniche ogni cento unità di isobutene con il risultato di avere doppi legami che premettono una reticolazione simile a quella della gomma naturale vulcanizzata.

Questo copolimero è detto infatti gomma sintetica.

copolimero
gomma sintetica

Il poliisobutene è caratterizzato, oltre che dalla impermeabilità ai gas anche da una buona resistenza agli agenti atmosferici, flessibilità, resistenza all’ozono ed è in grado di ammortizzare le vibrazioni.

Usi

Il poliisobutene è utilizzato nei:

  • lubrificanti
  • modificatori di viscosità
  • adesivi e sigillanti
  • resine
  • involucri elastici
  • cosmetici ed in particolare nei rossetti
  • prodotti per il trucco degli occhi e della pelle in quanto è in grado di aumentare la densità dei lipidi in essi contenuta.

 

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