Butylkaučuk
Butylkaučuk, neboli také isobutylen-isoprenový kaučuk (IIR), je syntetický kaučuk, který se vyrábí kopolymerací isobutylenu s poměrně malým množstvím isoprenu.[1]
Isobutylen (C [CH 3] 2 = CH 2) a isopren (CH 2 = C [CH 3] CH = CH 2) se získává tepelným krakováním zemního plynu.[1][2][3]
Výroba butylkaučuku probíhá tzv. polymerací kationtovou, a to vinylových monomerů isobutylenu. Většinou se právě k isobutylenu přidává 1–2 % isoprenu. Syntetizuje se při nízkých teplotách, což způsobuje rychlý průběh reakce. Po přidání isoprenu se vytváří dvojné vazby, které umožní sesíťování materiálu vulkanizací sírou obdobně jako u přírodního kaučuku.[3]
Vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]- Butylkaučuk jako jediný elastomer je nerozpustný pro plyny.
- Je velice pružný a má dobré vlastnosti při pokojové teplotě.
- Má dobré elektrické izolační vlastnosti.
- Je biokompatibilní.
- Odolává ozonu a teplu.
- Odolný proti vodě a oxidaci.
- Je použitelný v rozmezí −45 °C až 121 °C.[1][3]
Příprava
[editovat | editovat zdroj]Butylkaučuk vzniká kationtovou kopolymerací isobutylenu s izoprenem. Řetězce se skládají z isobutylenových jednotek, mezi nimiž jsou nahodile rozmístěny izoprenové jednotky vázané převážně v poloze trans-1,4.[4]
Historie
[editovat | editovat zdroj]Isobutylen-isopren byl poprvé syntetizován v roce 1931, ale teprve v roce 1937 byl zpracován do kaučukového stavu. [1] Bylo to v laboratořích americké firmy Standard Oil Company pod vedením chemiků Roberta Thomase a Williama Sparkse.[3]
První pokusy o přípravu butylkaučuku byly spojeny s polymerizací dienů, Sparks s Thomasem se ovšem rozhodli pro odlišný postup, a to pro kopolymerizaci isobutylenu s malým množstvím (<2%) isoprenu.
Po odstranění počátečních obtíží se butylkaučuk stal důležitým ve válečném úsilí spojenců, používal se například jako náhrada přírodního kaučuku při výrobě pneumatik. [1][3]
Po válce tento kaučuk dostal komerční jméno „Polysar“. V současnosti vlastní firma Bayer AG licenci na výrobu tohoto kaučuku. Tato firma vznikla z bývalého koncernu IG Farben jehož laboratoře položily základ pro výzkum Sparkse s Thomasem. [1][5][6]
Využití butylkaučuku
[editovat | editovat zdroj]Butylkaučuk má široké spektrum využití hlavně díky své velmi nízké propustnosti pro plyny, což z něj dělá ideální kaučuk na výrobu např. duší pneumatik, stavebních izolačních materiálů atd.
Gumárenský průmysl
[editovat | editovat zdroj]Hlavním produktem jsou bezdušové pneumatiky pro osobní automobily, či závodní horská kola.
Ve srovnání s přírodním kaučukem má butylkaučuk větší odolnost proti povětrnostní degradaci, ale zase je více náchylný k propíchnutí, či roztržení.
Automobilový průmysl
[editovat | editovat zdroj]Butylkaučuk velice dobře tlumí nárazy, a proto se často využívá pro úchyty karoserie, pouzdra odpružení osobních i nákladních vozidel
Sportovní vybavení
[editovat | editovat zdroj]Využívá se pro vnitřní část nafukovacích míčů, např. fotbalový, basketbalový či volejbalový míč atd.
Stavební průmysl
[editovat | editovat zdroj]Široké využití hlavně izolačních materiálů: hydroizolační materiály vodních nádrží, izolační tmely oken, střešní fólie atd.
Vojenský průmysl
[editovat | editovat zdroj]Výroba obručí plynových masek pro svou nepropustnost plynů.
Dále se butylkaučuk používá na uzávěry různých láhví, či lahviček. Nebo také v potravinářském průmyslu na výrobu žvýkaček. [1][2][7]
Výrobci
[editovat | editovat zdroj]Světová výroba dosahuje 1100 kilotun butylkaučuku ročně. Největším světovým výrobcem je firma Exxon Chemicals, ta produkuje 50% všeho vyrobeného butylkaučuku. Firma Bayer se svým produktem Polysar (obchodní název) zastává 38% světové produkce a zbylých 12% drží Společenství nezávislých států a Rumunsko. V současné době je v plánu navýšení kapacit výroby ve společenství nezávislých států, což by znamenalo navýšení celosvětové produkce o 15%. [8]
Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ a b c d e f g All About Butyl Rubber - Properties, Applications, and Uses. www.thomasnet.com [online]. [cit. 2021-05-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ a b Essential Methods and Uses of Butyl Rubber. www.adroitmarketresearch.com [online]. [cit. 2021-05-10]. Dostupné online.
- ↑ a b c d e Butyl rubber | chemical compound. Encyclopedia Britannica [online]. [cit. 2021-05-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ a b DUCHÁČEK, Vratislav. Polymery : výroba, vlastnosti, zpracování, použití. Vyd. 2., přeprac. vyd. Praha: Vydavatelství VŠCHT 278 s. Dostupné online. ISBN 80-7080-617-6, ISBN 978-80-7080-617-3. OCLC 124089885
- ↑ Then and now. The Chemical Institute of Canada [online]. 2013-07-01 [cit. 2021-05-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Bayer | History, Products, & Facts. Encyclopedia Britannica [online]. [cit. 2021-05-10]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ IIR. polymerdatabase.com [online]. [cit. 2021-05-10]. Dostupné online.
- ↑ HOFMANN, Werner. Rubber technology handbook. Munich: Hanser Publishers xxv, 611, 15, 18 pages s. Dostupné online. ISBN 0-19-520757-2, ISBN 978-0-19-520757-6. OCLC 17952565