Poliizobutilen je opšti naziv za homopolimerne proizvode izobutena (2-metilpropen). Zbog različitih metoda prekida lanca poliizobutena, postoje mnoge vrste dvostrukih veza na kraju molekula izobutena koje nastaju reakcijom: binarno supstituirane dvostruke veze (alfa terminalne dvostruke veze), ternarno supstituirane dvostruke veze i kvarternarno supstituirane dvostruke veze .
Udio različitih tipova supstituiranih dvostrukih veza ovisi o performansama katalizatora, reakcijskoj temperaturi i periodu reakcije. Što je duži period reakcije, lakše je stvoriti hemijski stabilne kvaternarne i ternarno supstituisane dvostruke veze. Kada se aluminijum trihlorid koristi kao katalizator, većina dvostrukih veza na kraju molekula izobutena nastalih reakcijom su ternarno supstituisane dvostruke veze, praćene kvaternarno supstituisane dvostruke veze, a binarno supstituisane dvostruke veze su najmanje (10%) . Kada se bor trifluorid koristi kao katalizator, većina dvostrukih veza na kraju molekula izobutena nastalih reakcijom su binarno supstituirane dvostruke veze (70% -85%), nakon čega slijede ternarno supstituirane dvostruke veze i kvaternarne supstituisane dvostruke veze su najmanje. Poliizobuten niske molekularne težine sa visokim sadržajem dvostruke veze alfa terminala naziva se poliizobuten visoke aktivnosti (HRPIB; HighlyReactivePolyisobutylene), igra istaknutu ulogu u mnogim poljima primjene i može se koristiti kao međuprodukt za proizvodnju različitih derivata. Osim toga, visokoaktivni poliizobuten ima široku perspektivu primjene u oblastima emulzijskih eksploziva, surfaktanata, sredstava za čišćenje i inhibitora rđe.
Primjena poliizobutena visoke aktivnosti gotovo je prodrla u sva područja primjene poliizobutena niske molekularne težine (LPIB), ali zbog veće cijene proizvodnje poliizobutena visoke aktivnosti u odnosu na tradicionalne LPIB proizvode, trenutno se najviše koristi za proizvodnju visokoaktivnih disperzanti bez poliizobutena, poliizobutenski amini, itd.
1. Visoko aktivni poliizobutenski disperzant bez pepela
Visokoaktivni poliizobutenski disperzant bez pepela je poboljšani proizvod disperzanta bez pepela od poliizobutena [9-12], koji pripada raspršivaču bez klora bez pepela. Sintetizira se postupkom vrućeg dodavanja koristeći poliizobuten visoke aktivnosti, anhidrid maleinske kiseline i polietilen poliamin kao sirovine. Pored opštih svojstava proizvoda za hlorisanje, ima i sledeće karakteristike: nizak sadržaj hlora, koji može da ispuni sve strože zahteve zaštite životne sredine; Boja izgleda je relativno svijetla; Niska zamućenost, dobra kompatibilnost sa aditivima kao što je ZDDP. Visokoaktivni poliizobutenski disperzant bez pepela ne proizvodi ostatke ili plavi dim nakon sagorijevanja; Visoko aktivni poliizobutenski disperzant bez pepela ne sadrži hlor i ne proizvodi štetne dioksine tokom sagorevanja.
2. Poliizobuten amin
Poliizobutilen amin (PIBA) je visoko aktivni surfaktant proizveden korištenjem visoko aktivnog poliizobutena s vrlo uskom distribucijom molekulske težine kao glavne sirovine, kroz procese kao što je kompozit oksidacijske hidrolize amina. To je glavna sirovina za proizvodnju benzinskih deterdženata četvrte generacije. Poliizobutilamin ima svojstva dispergiranja, čišćenja, demulgiranja i antioksidansa. Benzinski deterdženti formulisani sa njim mogu efikasno ukloniti naslage i naslage ugljenika na ključnim delovima motora, kao što su mlaznice, usisni ventili i komore za sagorevanje, smanjujući emisiju izduvnih gasova motora i potrošnju goriva.
Postoje mnogi proizvodni procesi za poliizobuten amin, uglavnom koristeći poliizobuten visoke aktivnosti s molekulskom težinom od 1000 kao glavnu sirovinu.
Visoko aktivni poliizobuten prolazi kroz reakciju adicije protiv Markovnikova sa slobodnim radikalima s plinom HBr u prisustvu peroksida da bi se dobio bromirani poliizobuten, koji zatim može podvrgnuti reakciji nukleofilne supstitucije s amonijakom kako bi se dobio poliizobuten amin.
Visoko aktivni poliizobuten može se oksidirati sa vodikovim peroksidom kako bi se dobio epoksi poliizobuten, koji se može hidrolizirati s etilendiaminom kako bi se dobio poliizobuten amin. Eksperimentalnim istraživanjem utvrđen je optimalan proces pripreme: temperatura epoksidacije od 80-85 stepena, vrijeme reakcije od 5-6 sati; Temperatura za hidrolizu amina je 130-150 stepen, a vrijeme reakcije je 6-8 sati.
Visoko aktivni poliizobuten može podvrgnuti reakciji karboksilacije s ugljičnim monoksidom i vodikom pri određenom tlaku i temperaturi da bi se dobio poliizobuten alkohol, koji zatim može reagirati s amonijakom pod određenim pritiskom kako bi se proizveo poliizobuten amin.
3. Ostalo
Visoko aktivni poliizobuten može reagovati sa hidroksil aromatičnim jedinjenjima kao što je fenol da bi proizveo poliizobutil hidroksiaromat, uz značajno povećanje stope konverzije. Poliizobutilen fenol je dobar disperzant.
Visokoaktivni poliizobuten može dalje proizvesti brojne nove proizvode, koji se mogu koristiti za pripremu različitih graftova i blokova. Postupno se razvijaju mnoge nove aplikacije, kao što je poliizobuten glicerol ester poliizobuten glicerol multifunkcionalnog sredstva za vlaženje i plastifikatora u polimernim materijalima.
Amoco Chemical Company koristi visoko aktivni poliizobuten kao unutrašnji plastifikator, zamjenjujući koagulante i smanjujući upotrebu rastvarača, čime se smanjuje sadržaj organskih isparljivih tvari i miris premaza.
Sredstvo za spajanje za modifikaciju punjenja organskim polimerom može se pripremiti cijepljenjem visoko aktivnog poliizobutena i maleinskog anhidrida. Sredstvo za spajanje može efikasno poboljšati kompatibilnost i adheziju organskih polimera i neorganskih punila, a ima prednosti odsustva zagađenja, precizne kontrole brzine cijepljenja i širokog raspona primjene.