Poliizopren - Polyisoprene
Poliizopren ściśle mówiąc zbiorcza nazwa polimerów , które są wytwarzane przez polimeryzację od izoprenu . W praktyce poliizopren jest powszechnie używany w odniesieniu do syntetycznego cis -1,4-poliizoprenu, wytworzonego przez przemysłową polimeryzację izoprenu. W znacznych ilościach stosuje się również naturalne formy poliizoprenu, z których najważniejszym jest „kauczuk naturalny” (głównie cis -1,4-poliizopren), który jest pozyskiwany z soku drzewnego. Zarówno syntetyczny poliizopren, jak i kauczuk naturalny są wysoce elastyczne i w konsekwencji wykorzystywane do produkcji opon i wielu innych zastosowań.
Trans- izomeru, który jest znacznie trudniejsze niż cis izomer zaobserwowano również znaczące zastosowanie w przeszłości. On również został zsyntetyzowany i wyekstrahowany z soku roślinnego, przy czym ta ostatnia żywica jest znana jako gutaperka . Były one szeroko stosowane jako izolator elektryczny i elementy piłek golfowych . Roczna światowa produkcja syntetycznego poliizoprenu wyniosła 13 milionów ton w 2007 roku i 16 milionów ton w 2020 roku.
Synteza
W zasadzie polimeryzacja izoprenu może dawać cztery różne izomery . Względna ilość każdego izomeru w polimerze zależy od mechanizmu reakcji polimeryzacji.
Polimeryzacja łańcucha anionowego, która jest inicjowana przez n- butylolit , daje cis -1,4-poliizopren dominujący poliizopren. 90-92% powtarzających się jednostek to cis -1,4-, 2-3% trans -1,4- i 6-7% 3,4-jednostki.
Polimeryzacja z łańcuchem koordynacyjnym: Z katalizatorem Zieglera-Natty TiCl 4 /Al ( i -C 4 H 9 ) 3 , powstaje bardziej czysty cis -1,4-poliizopren podobny do naturalnego kauczuku. Z katalizatorem Zieglera-Natty VCl 3 /Al( i -C 4 H 9 ) 3 , powstaje trans- dominujący poliizopren.
1,2 i 3,4 dominującym poliizopren jest wytwarzany MOO 2 cL 2 katalizatora obsługiwany przez ligand fosforu i Al (OPhCH 3 ) ( ı -Bu) 2 kokatalizatora.
Historia
Pierwsze doniesienia o komercjalizacji stereoregularnego poli-1,4-izoprenu z > 90% cis (90% do 92%) miały miejsce w 1960 r. przez Shell Chemical Company . Shell zastosował katalizator alkilolitowy. Zawartość 90% cis-1,4 okazała się niewystarczająco krystaliczna, aby była użyteczna. W 1962 Goodyearowi udało się wyprodukować 98,5% polimeru cis przy użyciu katalizatora Zieglera-Natty , co odniosło sukces komercyjny.
Do znaczących producentów należą:
- Niżniekamsknieftiechim
- JSR Corporation
- Karbochem
- Kuraray
- SK Premyer
- Wołżski Kauchuk
- Togliattisyntezkauchuk
- Dobry rok
- Zeon
- Braskem (Brazylia)
- LyondellBasell
- SIBUR (Rosja)
- Chevron Phillips Chemical Company
- Chińska Korporacja Petrochemiczna (Chiny),
- Dow (USA),
- Pon Pure Chemicals (Indie),
- Zibo Luhua Hongjin New Material Co,
- Exxon Mobil Corporation
Stosowanie
Kauczuk naturalny i poliizopren syntetyczny są używane przede wszystkim do produkcji opon . Inne zastosowania obejmują produkty lateksowe, obuwie, paski i węże oraz prezerwatywy .
Do piłek golfowych użyto naturalnej gutaperki oraz syntetycznego trans -1,4-poliizoprenu .