부틸고무

Butyl rubber
부틸 고무장갑

부틸고무합성고무이소부틸렌이소프렌을 합성한 이다. 약칭 IIR은 Isobutylene Isoprene 고무를 의미한다. 폴리소부틸렌은 "PIB" 또는 폴리소부텐(CH48)이라고도 하며,n 부틸고무의 기반이 되는 이소부틸렌 또는 2-메틸-1-프로펜의 호모폴리머이다. 부틸고무는 이소부틸렌 약 98%와 이소프렌 약 2%의 중합으로 생산된다. 구조적으로 폴리소부틸렌은 폴리프로필렌과 유사하지만, 하나의 탄소 원자가 아닌 다른 모든 탄소 원자를 대체하는 두 의 메틸 그룹을 가지고 있다. 폴리소부틸렌은 무색에서 연한 노란색 점탄성 물질이다. 그것은 약간 특징적인 냄새를 나타낼 수 있지만, 일반적으로 냄새가 없고 맛이 없다.

특성.

부틸고무는 가스 확산에 대한 불침투성이 뛰어나고 폴리소부틸렌의 폴리소부틸렌이 고분자 사슬의 긴 부분들은 우수한 유동성을 준다.

PIB의 공식은 –(–CH2–C(CH3)–)–2n이다.

IIR의 공식은 다음과 같다.

단층 이소부틸렌(CH2=C(C3))2으로 만들 수 있는 것은 양이온 첨가 중합이다.

합성 고무 또는 엘라스토머 부틸 고무는 공기가 통하지 않으며 밀폐 고무를 필요로 하는 많은 용도에 사용된다. 폴리소부틸렌과 부틸고무는 접착제, 농약, 광섬유화합물, 볼블래더, O링, 코르크 및 실란트, 접착필름, 전기유체, 윤활유(2행정 엔진오일), 종이 및 펄프, 용지와 펄프, 고무 및 고분자변형을 위한 개인 관리 제품, 색소 농축액 등의 제조에 사용되고, 보호 및 용도에 사용된다. 화학 무기가 존재하는 지역에서 가솔린/휘발유 연료 첨가물로 사용할 특정 장비를 밀봉하고 을 씹는다. 부틸고무의 첫 번째 주요 적용은 타이어 내부 튜브였다. 이것은 오늘날까지도 시장에서 중요한 부문으로 남아 있다.

역사

이소부틸렌은 1825년 마이클 패러데이에 의해 발견되었다. 폴리소부틸렌(PIB)은 1931년 IG 파르벤BASF 유닛에 의해 저온에서 붕소 3플루오리드 촉매를 이용하여 처음 개발되어 오판올 B[de]라는 상표명으로 판매되었다. PIB는 오늘날까지 BASF의 핵심 사업으로 남아 있다.

이후 1937년 연구원 윌리엄 J. 스파크스, 로버트 M에 의해 부틸고무로 개발되었다. 토머스, 뉴저지 린덴 소재 스탠더드 오일 연구소 오늘날 부틸고무의 전 세계 공급의 대부분은 제2차 세계대전으로 단절된 해외 공급을 대체할 인공고무를 생산하기 위해 1942년에 설립된 캐나다 연방 크라운법인 엑손모빌(스탠다드오일의 후손 중 한 명)과 폴리머 코퍼레이션(폴리머 코퍼레이션) 두 회사가 생산하고 있다. 1976년에 폴리사로 개칭되었고, 고무부품은 자회사인 폴리사르 고무주식회사가 되었다. 이 회사는 1988년 노바사에 매각되면서 민영화되었고, 1990년 독일의 바이엘 AG에 폴리사르 러버를 매각하였다. 2005년에 Bayer AG는 대부분의 Sarnia 사이트를 포함한 화학적 분열을 분리하여 독일에서도 LANXESS AG를 만들었다.[1]

고분자 중량(100,000–400,000 이상)의 PIB 균등분자는 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer): 넓은 온도 범위에서 단단하게 확장 가능한 고무 유사 재료; 밀도가 낮음(0.913–0.920), 투과성이 낮고 전기적 특성이 우수하다.

1950년대와 1960년대에 염화(클로로부틸) 및 브롬화(브로부틸) 변종에서 할로겐화 부틸 고무(할로부틸)가 개발되어 경화율이 현저히 높아졌으며 천연 고무, 스티렌 부타디엔 고무와 같은 다른 고무와 공동화(covulcanization)가 가능해졌다. 할로부틸은 오늘날 튜브가 없는 타이어의 내부 라이닝에 가장 중요한 재료다. Francis P. Baldwin은 이러한 발전을 위해 그가 보유한 많은 특허로 1979년 찰스 Goodyear 메달을 받았다.

2013년 봄, 두 건의 영국 해협 PIB 오염 사건이 연관되어 있다고 믿어지는 사건이, 영국 해협에서 발생한 것으로, '수십 년 동안 발생한 최악의 해양 오염'으로 묘사되었다. RSPB는 2600마리 이상의 바닷새들이 화학물질에 의해 죽었고 수백마리 이상이 구조되어 오염을 제거했다고 추정했다.[2]

사용하다

연료 및 윤활유 첨가제

폴리소부틸렌은 수성 무수화물(PIBSA)에 반응해 폴리소부텐릴수치니드(PIBSA)를 만들 수 있으며, 이후 다양한 에틸렌아민과 반응해 폴리소부텐틸수치니이드(PIBSI)로 변환할 수 있다. 윤활유와 모터 연료에 첨가제로 사용할 경우, 그것들은 오일이나 연료의 특성에 상당한 영향을 미칠 수 있다.[3][4] 가공에 사용되는 윤활유에 소량 첨가된 폴리소부틸렌은 오일 미스트 발생을 현저하게 감소시킴으로써 운영자의 오일 미스트 흡입을 감소시킨다.[5] 상업용 제품인 엘라스톨의 일부로 수인성 기름 유출물을 정화하는데도 사용된다. 원유에 첨가하면 당길 때 기름의 점탄성이 높아져 기름은 수면에서 진공상태일 때 분해를 견디게 된다.

연료 첨가제로서 폴리소부틸렌은 세제 성질을 가지고 있다. 디젤 연료에 첨가되면 연료 인젝터의 오염을 억제하여 탄화수소 및 미립자 배출량을 감소시킨다.[6] 다른 세제, 첨가제와 혼합해 휘발유와 디젤 연료에 첨가해 침전물 축적과 엔진 노크에 저항하는 '디테이터 패키지'를 만든다.[7]

폴리소부틸렌은 일부 제형에 걸쭉하게 하는 제제로 사용된다.

폭발물

폴리소부틸렌은 C-4와 같은 플라스틱 폭발물의 결합제로 폭발물 업계에서 자주 사용된다.[8] 폴리소부틸렌 바인더는 폭발물을 조기 폭발에 무감각하게 만들 뿐 아니라 취급과 몰딩이 용이하게 만들기 때문에 사용된다.

스피커 및 오디오 장비

부틸고무는 일반적으로 스피커, 특히 둘레에 사용된다. 거품이 변질되기 때문에 폼 주위 대체품으로 사용하였다. 현대식 스피커의 대다수는 부틸고무를 사용하는 반면, 빈티지 스피커는 거품을 사용한다.

스포츠 장비

부틸고무는 스포츠볼(예: 럭비공, 축구공, 농구공, 네트볼)의 블래더와 자전거 내부 튜브를 제작하는 데 사용되어 질기고 밀폐된 내부 구획을 제공한다.

습기 방지 및 루프 수리

부틸 고무 실란트는 습한 증빙, 고무 지붕 수리 및 지붕 막(특히 가장자리 주변) 유지 보수에 사용된다. 많은 고정장치(예: 에어컨 통풍구, 배관 및 기타 파이프)가 지붕막을 상당히 느슨하게 할 수 있으므로 지붕막을 고정시키는 것이 중요하다[citation needed].

고무 루핑은 일반적으로 에틸렌 프로필렌 다이엔 모노머(EPDM 고무)로 만들어진 특정 유형의 루핑 재료를 말한다. 이러한 지붕은 유지보수를 위해 거친 연마재와 석유 기반 용매를 사용하지 않는 것이 중요하다.

부틸 고무 바인더에 라미네이트된 폴리에스테르 원단은 금속, PVC, 시멘트 조인트에 사용할 수 있는 단면 방수 테이프를 제공한다. 금속 지붕을 보수하고 방수하는 데 사용된다.

방독면 및 화학물질 보호

부틸고무는 화학전제제 및 제염물질에 노출될 때 가장 강력한 탄성계통 중 하나이다. 천연고무나 실리콘 등 다른 엘라스토머에 비해 단단하고 다공성이 적은 소재지만 여전히 밀폐된 밀폐를 형성할 만큼 탄력이 충분하다. 부틸고무는 NH3(암모니아)나 특정 용제에 노출되면 분해되지만, 비교 가능한 탄성계보다 더 느리게 분해된다. 따라서 방독면 및 기타 보호복에 봉인을 만드는 데 사용된다.

제약 스토퍼

부틸과 브로모부틸 고무는 일반적으로 밀봉 약병이나 을 만드는 데 사용되는 고무 스토퍼를 제조하는 데 사용된다.[9]

껌방울 츄잉껌 수집함

대부분의 현대식 껌은 음식용 부틸고무를 중심 껌 베이스로 사용하는데, 이것은 껌의 탄력성뿐만 아니라 완고하고 끈적끈적한 품질을 제공하는데, 이로 인해 일부 자치 단체들은 껌 제거 비용을 충당하기 위해 세금을 제안하게 되었다.[10]

재활용 껌은 또한 회수된 폴리소부틸렌의 공급원으로 사용되었다. 다른 제품들 중, 이 베이스 고무는 커피 컵과 껌을 모으는 통으로 제조되었다.[11][12] 채우면 수거통과 내용물이 함께 찢겨 재활용된다.

타이어

부틸 고무와 할로겐화 고무는 타이어의 공기를 고정하는 이너라이너에 사용된다.

절연 윈도우

Polyisobutylene은 상업 및 주거용 절연 유리 유닛의 1차 씰로 사용되며, 유닛의 공기 및 수분 씰을 제공한다.

메모들

  1. ^ "Butyl Rubber: A Techno-commercial Profile". Chemical Weekly. 55 (12): 207–211. November 3, 2009.
  2. ^ "biggest UK pollution incident for decades". London Guardian. 3 May 2013.
  3. ^ "Polyisobutylene Succinimides in Engine Oil". Lubrizol. Archived from the original on 2017-02-15. Retrieved 2017-02-14.
  4. ^ J. Reid; J. Barker (2013). Understanding Polyisobutylene Succinimides (PIBSI) and Internal Diesel Injector Deposits (Technical report). SAE Technical Paper Series. doi:10.4271/2013-01-2682.
  5. ^ "Case Studies: Minimizing Worker Exposure to Mist in the Auto Industry". Green Engineering. Environment Protection Agency.
  6. ^ Hammerle R, Schuetzle D, Adams W (October 1994). "A perspective on the potential development of environmentally acceptable light-duty diesel vehicles". Environ. Health Perspect. 102 (Suppl 4): 25–30. doi:10.1289/ehp.94102s425. PMC 1566943. PMID 7529704. Archived from the original on 2005-11-25.
  7. ^ "04-87 BASF Corp. v. United States" (PDF). Slip Opinions. United States Court of International Trade. 2004-07-15. Archived from the original (PDF) on 2006-09-23.
  8. ^ "Explosives - Compounds". Global Security.
  9. ^ "Halobutyl rubber for pharmaceutical stoppers and seals". ExxonMobil Chemical.
  10. ^ "Making "Greener" Chewing Gum". American Chemical Society. Archived from the original on 2015-12-24. Retrieved 2015-12-23.
  11. ^ "Gumdrop Ltd". Retrieved 2018-03-13.
  12. ^ Shaw, Dougal (2018-03-06). "The chewing gum you don't mind stuck to your shoe". BBC News Online. Retrieved 2018-03-13.

외부 링크