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Guantes de goma butílica

El caucho de butilo , a veces llamado simplemente "butilo", es un caucho sintético , un copolímero de isobutileno con isopreno . La abreviatura IIR significa caucho de isobutileno isopreno.El poliisobutileno , también conocido como "PIB" o poliisobuteno, (C 4 H 8 ) n , es el homopolímero de isobutileno o 2-metil-1-propeno, en el que se basa el caucho de butilo. El caucho de butilo se produce mediante la polimerización de aproximadamente el 98% de isobutileno con aproximadamente el 2% de isopreno. Estructuralmente, el poliisobutileno se parece al polipropileno , pero tiene dos grupos metilo sustituidos en cada uno de los dos átomos de carbono , en lugar de uno. El poliisobutileno es un material viscoelástico de incoloro a amarillo claro . Generalmente es inodoro e insípido, aunque puede presentar un ligero olor característico.

Propiedades [ editar ]

El caucho de butilo tiene una excelente impermeabilidad a la difusión de gas y los segmentos largos de poliisobutileno de sus cadenas de polímero le confieren buenas propiedades de flexión.

La fórmula para el PIB es: - (- CH 2 –C (CH 3 ) 2 -) n -

La fórmula para IIR es:Fórmula de caucho butílico.png

Puede prepararse a partir del monómero isobutileno (CH 2 = C (CH 3 ) 2 ) solo mediante polimerización por adición catiónica .

Un caucho sintético, o elastómero , caucho butílico es impermeable al aire y se usa en muchas aplicaciones que requieren un caucho hermético. El poliisobutileno y el caucho butílico se utilizan en la fabricación de adhesivos , productos químicos agrícolas, compuestos de fibra óptica , vejigas de bolas, juntas tóricas , masillas y selladores, film transparente , fluidos eléctricos, lubricantes (aceite de motor de 2 tiempos), papel y pulpa, cuidado personal productos, concentrados de pigmentos , para la modificación de caucho y polímeros, para proteger y sellar ciertos equipos para su uso en áreas donde hay armas químicas, como aditivo de combustible de gasolina / diesel , ymascar chicle . La primera aplicación importante del caucho butílico fueron las cámaras de aire de los neumáticos . Este sigue siendo un segmento importante de su mercado incluso hoy.

Historia [ editar ]

El isobutileno fue descubierto por Michael Faraday en 1825. El poliisobutileno (PIB) fue desarrollado por primera vez por la unidad BASF de IG Farben en 1931 usando un catalizador de trifluoruro de boro a bajas temperaturas y vendido bajo el nombre comercial Oppanol B  [ de ] . El PIB sigue siendo un negocio fundamental para BASF hasta el día de hoy.

Fue desarrollado más adelante en el caucho butilo en 1937, los investigadores William J. Sparks y Robert M. Thomas , en la Standard Oil de Nueva Jersey Linden , NJ, laboratorio. Hoy en día, la mayor parte del suministro mundial de caucho butílico es producido por dos empresas, ExxonMobil.(uno de los descendientes de Standard Oil) y Polymer Corporation, una corporación de la corona federal canadiense establecida en 1942 para producir caucho artificial para sustituir el suministro extranjero cortado por la Segunda Guerra Mundial. Fue rebautizada como Polysar en 1976 y el componente de caucho se convirtió en una subsidiaria, Polysar Rubber Corp. La compañía fue privatizada en 1988 con su venta a NOVA Corp que, a su vez, vendió Polysar Rubber en 1990 a Bayer AG de Alemania. En 2005, Bayer AG escindió divisiones químicas, incluida la mayor parte del sitio de Sarnia, creando LANXESS AG, también de Alemania. [1]

Los homopolímeros de PIB de alto peso molecular (100.000–400.000 o más) son elastómeros de poliolefina: materiales similares al caucho extensibles resistentes en un amplio rango de temperatura; con baja densidad (0,913-0,920), baja permeabilidad y excelentes propiedades eléctricas.

En las décadas de 1950 y 1960, se desarrolló el caucho de butilo halogenado ( halobutilo ), en sus variantes clorado ( clorobutilo ) y bromado ( bromobutilo ), que proporcionó tasas de curado significativamente más altas y permitió la covulcanización con otros cauchos como el caucho natural y el caucho de estireno-butadieno . El halobutilo es hoy en día el material más importante para los revestimientos interiores de los neumáticos sin cámara . Francis P. Baldwin recibió la Medalla Charles Goodyear de 1979 por las numerosas patentes que poseía para estos desarrollos.

En la primavera de 2013, dos incidentes de contaminación por PIB en el Canal de la Mancha, que se cree que están relacionados, se describieron como la peor contaminación marina del Reino Unido "en décadas". La RSPB estimó que más de 2.600 aves marinas murieron a causa del químico y cientos más fueron rescatadas y descontaminadas. [2]

Usos [ editar ]

Aditivo de combustible y lubricante [ editar ]

El poliisobutileno se puede hacer reaccionar con anhídrido maleico para producir anhídrido poliisobutenilsuccínico (PIBSA), que luego se puede convertir en poliisobutenilsuccinimidas (PIBSI) haciéndolo reaccionar con diversas etilenaminas . Cuando se utilizan como aditivo en aceites lubricantes y combustibles para motores, pueden tener un efecto sustancial en las propiedades del aceite o combustible. [3] [4] El poliisobutileno agregado en pequeñas cantidades a los aceites lubricantes utilizados en el mecanizado da como resultado una reducción significativa en la generación de neblina de aceite y, por lo tanto, reduce la inhalación de neblina de aceite por parte del operador . [5] También se utiliza para limpiar a base de agua.derrames de petróleo como parte del producto comercial Elastol . Cuando se agrega al petróleo crudo , aumenta la viscoelasticidad del petróleo cuando se extrae, lo que hace que el petróleo resista la ruptura cuando se aspira de la superficie del agua.

Como aditivo de combustible , el poliisobutileno tiene propiedades detergentes . Cuando se agrega al combustible diesel , resiste el ensuciamiento de los inyectores de combustible , lo que reduce las emisiones de hidrocarburos y partículas . [6] Se mezcla con otros detergentes y aditivos para formar un "paquete de detergente" que se agrega a la gasolina y al combustible diesel para resistir la acumulación de depósitos y los golpes del motor . [7]

El poliisobutileno se usa en algunas formulaciones como agente espesante .

Explosivos [ editar ]

El poliisobutileno se utiliza a menudo en la industria de los explosivos como aglutinante en explosivos plásticos como el C-4 . [8] El aglutinante de poliisobutileno se utiliza porque hace que el explosivo sea más insensible a la detonación prematura y también lo hace más fácil de manipular y moldear.

Altavoces y equipo de audio [ editar ]

El caucho de butilo se usa generalmente en los altavoces, específicamente en los alrededores. Se usó como reemplazo de los bordes de espuma porque la espuma se deterioraría. La mayoría de los altavoces modernos utilizan caucho butílico, mientras que la mayoría de los altavoces antiguos utilizan espuma.

Equipo deportivo [ editar ]

El caucho de butilo se utiliza para las vejigas en pelotas deportivas (por ejemplo, pelotas de rugby, balones de fútbol , baloncesto, netball ) para proporcionar un compartimento interior resistente y hermético.

Reparación de techos y protección contra la humedad [ editar ]

El sellador de caucho butílico se utiliza para impermeabilizar , reparar techos de caucho y para el mantenimiento de las membranas del techo (especialmente alrededor de los bordes). Es importante [ cita requerida ] tener fijada la membrana del techo, ya que muchos accesorios (por ejemplo, conductos de ventilación del aire acondicionado, plomería y otras tuberías) pueden aflojarla considerablemente.

Los techos de caucho generalmente se refieren a un tipo específico de materiales para techos que están hechos de monómeros de etileno propileno dieno ( caucho EPDM ). Es crucial para la integridad de dichos techos evitar el uso de materiales abrasivos fuertes y solventes a base de petróleo para su mantenimiento.

La tela de poliéster laminada con aglutinante de caucho butílico proporciona una cinta impermeable de una cara que se puede usar en juntas de metal, PVC y cemento. Se utiliza para la reparación e impermeabilización de cubiertas metálicas.

Máscaras de gas y protección contra agentes químicos [ editar ]

El caucho butílico es uno de los elastómeros más robustos cuando se somete a agentes de guerra química y materiales de descontaminación. Es un material más duro y menos poroso que otros elastómeros, como el caucho natural o la silicona, pero aún tiene suficiente elasticidad para formar un sello hermético. Si bien el caucho de butilo se descompone cuando se expone a agentes como NH 3 ( amoníaco ) o ciertos solventes, se descompone más lentamente que los elastómeros comparables. Por lo tanto, se utiliza para crear sellos en máscaras de gas y otras prendas de protección.

Tapones farmacéuticos [ editar ]

De butilo y caucho de bromobutilo se utilizan comúnmente para la fabricación de tapones de caucho utilizados para el sellado de la medicina viales y botellas . [9]

Mascar chicle [ editar ]

Recipiente recolector de goma de mascar de goma de mascar

La mayoría de las gomas de mascar modernas utilizan caucho butílico de grado alimenticio como base central de la goma, lo que no solo aporta elasticidad a la goma de mascar sino que también le da una calidad tenaz y pegajosa que ha llevado a algunos municipios a proponer impuestos para cubrir los costos de su eliminación. [10]

También se ha utilizado goma de mascar reciclada como fuente de poliisobutileno recuperado. Entre otros productos, esta goma base se ha fabricado en tazas de café y contenedores recolectores de goma de mascar 'Gumdrop'. [11] [12] Cuando se llenan, los contenedores de recolección y su contenido se trituran y se reciclan nuevamente.

Neumáticos [ editar ]

El caucho butílico y el caucho halogenado se utilizan para el revestimiento interior que retiene el aire en el neumático.

Ventanas aislantes [ editar ]

El poliisobutileno se utiliza como sello principal en una unidad de vidrio aislante para la construcción comercial y residencial, proporcionando el sello de aire y humedad para la unidad.

Notas [ editar ]

  1. ^ "Caucho de butilo: un perfil tecno-comercial". Química semanal . 55 (12): 207–211. 3 de noviembre de 2009.
  2. ^ "mayor incidente de contaminación del Reino Unido durante décadas" . London Guardian.
  3. ^ "Succinimidas de poliisobutileno en aceite de motor" . Lubrizol. Archivado desde el original el 15 de febrero de 2017 . Consultado el 14 de febrero de 2017 .
  4. ^ J. Reid; J. Barker (2013). Comprensión de poliisobutileno succinimidas (PIBSI) y depósitos internos de inyectores diésel (informe técnico). Serie de documentos técnicos SAE. doi : 10.4271 / 2013-01-2682 .
  5. ^ "Estudios de caso: minimizar la exposición de los trabajadores a la niebla en la industria automotriz" . Ingeniería verde . Agencia de Protección del Medio Ambiente.
  6. ^ Hammerle R, Schuetzle D, Adams W (octubre de 1994). "Una perspectiva sobre el desarrollo potencial de vehículos diésel ligeros ambientalmente aceptables" . Reinar. Perspectiva de salud . 102 (Supl. 4): 25–30. doi : 10.1289 / ehp.94102s425 . PMC 1566943 . PMID 7529704 . Archivado desde el original el 25 de noviembre de 2005.  
  7. ^ "04-87 BASF Corp. v. Estados Unidos" (PDF) . Opiniones de deslizamiento . Tribunal de Comercio Internacional de los Estados Unidos. 2004-07-15. Archivado desde el original (PDF) el 23 de septiembre de 2006.
  8. ^ "Explosivos - Compuestos" . Seguridad global .
  9. ^ "Caucho de halobutilo para tapones y sellos farmacéuticos" . ExxonMobil Chemical.
  10. ^ "Hacer chicle" más verde "" . Sociedad Química Americana. Archivado desde el original el 24 de diciembre de 2015 . Consultado el 23 de diciembre de 2015 .
  11. ^ "Gumdrop Ltd" . Consultado el 13 de marzo de 2018 .
  12. ↑ Shaw, Dougal (6 de marzo de 2018). "El chicle que no te importa se te pega al zapato" . BBC News Online . Consultado el 13 de marzo de 2018 .

Enlaces externos [ editar ]

  • Breve descripción general del poliisobutileno
  • Información adicional
  • Propiedades físicas y otra información para varios grados de poliisobutileno (PIB)