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聚异丁烯是什么,聚异丁烯PB系列有什么用途!

发布日期:2021-12-25 15:12:37   网址:www.yehusheng.com   浏览量:630

广州叶互生化工有限公司

聚异丁烯(简称PIB)是一种无色、无味、无毒的粘稠或半固体物质,具有良好的耐热、耐氧、耐臭氧、耐化学品及耐侯、耐紫外线、耐酸、耐碱性能,其体积电阻率高,膨胀系数小,不含电介质有害物质,电绝缘性优良,裂解无残炭等特点,除广泛应用于润滑油添加剂、石油添加剂、腻子胶粘合剂、口香糖添加剂以及电绝缘材料外、还大量应用于橡胶等高聚物等领域,开发利用前景十分广阔。

一般来说,聚异丁烯分为低分子聚异丁烯、中分子聚异丁烯和高分子聚异丁烯。相对分子质量在350到3500之间的材料称低分子量聚异丁烯,相对分子质量在一万到十万之间为中分子量产品,相对分子质量在十万至一千万之间的为高分子量产品。相对分子质量在三万以下的产品通常呈液态,相对分子质量较高的材料则呈固态。我国生产商只可生产低中分子量产品,高分子量产品还不能生产。

有两种聚合物商品通常不称为聚异丁烯。一种是丁基橡胶,丁基橡胶是异丁烯和1%-3%的异戊二烯的共聚物,丁基橡胶与聚异丁烯在胶粘剂、密封剂、填料等方面的应用有竞争关系。另一种是聚丁烯-1。聚丁烯-1在低分子量时和聚异丁烯的性能很相近,但在中高分子量时性能的差异就明显起来。1橡胶类胶粘剂和密封剂。

聚异丁烯可用于胶粘剂、密封剂配方中。其用量约占全球总消费量的13%-15%。聚异丁烯尤其适用于对潮湿敏感和要求不溶于水的环境。通常低分子量聚异丁烯被用作增粘剂或增塑剂,而中高分子量聚异丁烯则被用来调节弹性,延伸性,内聚力和气密性;聚异丁烯产品耐老化性能比橡胶基产品好,粘性持久,可用于其他高聚物无法黏附的表面。

主要用途:

  一、密封胶:聚异丁烯优良的耐大气、耐老化和耐候性的特点和不透水蒸气的特性,非常适用于生产各种密封剂和中空玻璃密封胶,可增加其产品的柔韧性和渗透性。

  二、橡胶改性:聚异丁烯具有优秀耐老化性和增塑性,可用于橡胶改性。目前广泛应用于高压绝缘自粘胶带、橡胶密封胶条等制造领域。

  三、石蜡:聚异丁烯和石蜡或微晶型蜡混合后,就会在增加其抗拉性能及提高其产品脆度,尤其用于冷冻食品的包装,可使其具有更高的柔软性和抗酸性。

  四、油墨:在油墨中加入聚异丁烯起增厚剂及分散剂作用,这类油墨如印刷用浆状油墨、聚乙烯中轮转影印,油墨,在印刷油墨中聚异丁烯起增粘作用,阻止油墨的干裂。

  五、润滑脂:在润滑脂中加入聚异丁烯可提高其产品的粘性和抗极压性能。 高分子材料改性、拉伸缠绕膜增粘母粒、阻尼脂等

  分子量比较低的聚异丁烯主要作为润滑油添加剂、粘虫剂、电器电缆绝缘油、密封腻子、粘接剂、增塑剂、软化剂、颜料分散剂、墨水增粘剂、金属防锈剂、皮革浸渍剂、马路标志漆等;分子量比较高的聚(异)丁烯主要用作润滑油指数改进剂、粘合剂、不干胶、压敏胶、密封材料、口香糖基料、防水卷材、减震材料、吸能材料、防护材料等。其中高端基聚异丁烯(末端位置是一个亚乙烯基双键的聚异丁烯,简称HRPIB)是指平均分子量500-5000,端基烯羟含量大于60%的聚异丁烯产品,这种聚异丁烯具有很高的反应活性,可以通过比较简便的工艺就能引入适当的基团,可以作为制备润滑油和燃油的无灰分散剂及清净剂的原料。

1.聚异丁烯在润滑油中的应用

1.1低分子聚丁烯的性能

通过研究发现,低分子聚丁烯可以改善润滑油的润滑性能,减少积碳形成,降低设备能耗,延长使用寿命。

1)低分子聚丁烯的煎切安定性

应用比较广泛的低分子聚丁烯一般是指分子量为600—2400的低分子聚丁烯。

2)低分子聚丁烯的氧化安定性

低分子聚丁烯的加入对基础油的抗氧化性能没有不利影响。

3)低分子聚丁烯的氧化清净性与积碳趋势

随着分子量的增加,低分子聚丁烯的清净性变差。

4)低分子聚丁烯的磨擦性能

随着低分子聚丁烯的分子量的增大,磨迹下降,这是由于油品粘度差异而导致油膜厚度不同造成的。

2.低分子聚丁烯在润滑油中的应用

2.1在四冲程发动机油中的应用

在较早的四冲程内燃机油配方中,低分子聚丁烯被考虑用作增粘剂。但因为它的低温性能较差,这主要局限在单级油及对低温性能要求不高的多级油(如15W/40,20W/50等)中。

2.2在二冲程发动机油中的应用

二冲程发动机润滑方式独特,需要广泛采用低分子聚丁烯配方,以保护环境及机车本身。一般在配方中采用分子量950左右的低分子聚丁烯。

2.3在工业齿轮油中的应用

综合性价比来看,一般推荐采用PB2400用于工业齿轮油中。采用500SN添加不同比例的PB2400,可以调配ISO 150到ISO 1000各个粘度级别的工业齿轮油,可以避免采用昂贵的150BS基础油,从而降低整个配方的成本。

2.4在车用齿轮油中的应用

由于车用齿轮油比工业齿轮油具有更苛刻的煎切稳定性的要求,推荐用PB1300完全替代150BS光亮油,从而满足油品对煎切稳定性的要求。

2.5在高温链条油中的应用

采用PB1300和酯类油,烷基二苯醚,PAO油品调整到适宜的粘度,并加入TCP,DW7007等添加剂可以调配出不同类型的高温链条油。

2.6在空压机油中的应用

采用低分子聚丁烯和PAO及酯类油(5%--15%)在配合适宜的添加剂复合物调配而成的合成空压机油,清净性能好,不产生积碳,使用寿命可以达到8000h。

2.7在金属加工油中的应用

低分子聚丁烯在金属加工中应用广泛。如,PB2400和PB1300可以用于淬火油中起到催冷剂及光亮剂的作用。PB2400用于切削油中还可以降低烟雾。在有色金属拉拔中采用低分子聚丁烯可以减少沉积物从而免去后续的清洗工艺。

2.8在润滑脂中的应用

在润滑脂中采用低分子聚丁烯(PB1300,PB2400)可以改善油品的粘附性能,如矿山的球蘑机大齿轮润滑脂。总之,低分子聚丁烯具有良好的煎切稳定性、适宜的氧化安定性及优良的高温清净性;能够牢固的吸附在金属表面,降低摩擦系数,改善极端条件下的润滑,并保护金属表面,防止腐蚀。低分子聚丁烯能够提高油膜厚度及油膜强度,吸收冲击载荷,降低齿轮噪音,减振效果明显。由于黏附性良好,可以防止启动时缺油,消除粘滑现象。低分子聚丁烯是光亮油的理想替代产品。

2.聚异丁烯在橡胶树脂中的应用

1)与树脂共混

      高分子量PIB与低比例聚乙烯(PE)的共混,可改善共混料的流动性及加工性能;而与高比例的PE共混则可大大提高强度,明显降低冷流性,当PE的比例达到50%以上时,冷流即可降到最低值。 高分子量PIB和PE或聚苯乙烯(PS)的共混料也被广泛用作绝缘材料。 聚氯乙烯(PVC)用作阻尼材料多做成与高聚物的共混物,PVC/PIB共混物有较佳的阻尼性质

      PIB可用于热熔复合涂布,热熔复合涂布法是用聚异丁烯等的改性蜡类,加热使其呈溶液状态,涂布于薄膜基材上,第二基材直接贴合其上,再用冷却滚简冷却而复合。这种方法涂布粘合剂后不用干燥的工序,装置比干式复合法简单,适用于铝箔/纸,塑料/塑料、塑料/铅箔的复合。

      PIB还用于生产膜防滑食品/饲料/卡板包装膜 、铸型/吹塑薄膜、降低气体透过率/抗结露性能薄膜。添加少量聚异丁烯(PIB)改性的饲草用膜,可满足以下要求:良好的柔韧性、足够的拉伸强度及耐刺穿性、良好的阻氧性及阻光性(青贮机理是厌氧发酵,青贮膜应目前青贮膜多用蓝、绿、白等色,主材料为LDPE或LLDPE)。

2)与橡胶共混

     PIB可以任意比例与其它橡胶共混。作共混时,以分子量为15-20万的产品最为适宜。一般来说,含有高比例聚异丁烯的共混物比纯橡胶可填充更多的填料。PIB可以与橡胶共硫化。

     将高分子PIB 30-150份、炭黑10-90份、TiO2 100-650份、丁基橡胶100份及一定量硫化剂滚压成片,加热硫化,然后切割成带,可制成张弛电路范畴的自粘带。

     将丁基橡胶5-35份、甲基苯基硅氧烷1-7份、低分子量PIB 4-25份、高分子量PIB0.5-5.0份、添加剂 2-15份、增塑剂0.5-4.0份及溶剂相混合制成的粘接带,具有良好的粘接力与内聚力。

    PIB还可以改性聚氨酯。用端羟基PIB与甲苯二异氰酸酯的预聚物合成含有聚异丁烯柔软链段的聚氨酯橡胶,可改进聚氨酯的气体渗透性、吸水性、水解稳定性及空气的老化性。

PIB作为橡胶改性已得到广泛应用。PIB/EPR共混物经辐照后,共混物中的PIB发生交联,而且交联是在一定辐射剂量和组成比范围内发生的。当PIB含量为70%时交联度最高。1,2-PB/PIB共混物经辐照后,共混物中的PIB只发生了部分交联。而PIB/SBR、PIB/EVA等共混物经辐照后,共混中的PIB仍然发生裂解。

3)与树脂及橡胶共混

     将高分子量PIB 15份、聚1-丁烯20份、丁基橡胶10份、滑石填料50份、增强纤维3份、ZnO 2%进行共混,可制得一种长期使用、无毒、不刺激人体皮肤的粘性绷带材料。

PIB、PE与丁基橡胶的共混硫化胶,增高了粘接性,且允许填充大量填料;而丁基橡胶的硫化又可改善胶料的初始强度。这种特性尤适于制作交联聚乙烯电缆接头附件的自粘性胶胶带。由于这种自粘性胶的密封强度高,可耐高电压,故在电缆、防腐管道等方面被大量使用。

3.聚异丁烯在拉伸缠绕膜中的应用

3.1缠绕膜用增粘剂

聚乙烯可以制得具有良好的机械强度、较佳延伸性和良好回弹性的薄膜,但难于制得具有足够表面粘性的塑料薄膜,因此生产聚乙烯缠绕薄膜时,往往需要借助于增粘剂类添加剂的加入,以提高薄膜的表面粘性。

3.2保鲜膜

保鲜膜是人们常用的一类保鲜食品的塑料包装制品,目前市场上的保鲜膜主要有三种,第一种是聚乙烯,这种材料主要用于食品的包装,如水果、蔬菜等,包括在超市采购回来的半成品用的都是这种材料;第二种叫聚氯乙烯,这种材料也可以用于食品包装;第三种是聚偏二氯乙烯,,主要用于一些熟食等的包装。由于PVC类保鲜膜中使用的增塑剂有致癌作用,而PVDC的生产成本太高,因此国内大多数的保鲜膜都倾向于使用PE作为原料。保鲜膜是缠绕膜的一种,但是由于它不需要像缠绕膜那么高的自粘性能,因此,聚异丁烯的使用量会更少,聚异丁烯主要用来增加产品柔韧性及自粘性。

4.聚异丁烯在电容器浸渍液中的应用

电容器是一种储存电能的元件,在电路中做隔直流、旁路、耦合等作用,它由两个彼此互相绝缘但又靠近的导体,如金属板或金属箔所组成,这两个导体又叫做电容器的两个极,中间的绝缘物质叫电介质。根据介质的不同以及电容器的容量是否可分,电容器可以分为以下几类:从上图可以看出,电容器的种类众多,不同电容器的结构及用途也不尽相同。目前用于空调的电容器,主要是薄膜介电容器中的金属化聚丙烯薄膜电容器,市场型号为BB65。它是以聚丙烯薄膜作为电介质,采用真空蒸镀的方式在有机薄膜的表面涂覆金属薄层(锌铝复合/单铝)作为电极,另外,通常将薄膜电容浸在经过特别处理的绝缘油里,从而增强它的耐压。不同的绝缘油,对电容器的性能及使用寿命存在着重要影响,因此,在电容器的生产过程中,选择合适的绝缘油,至关重要。

5.聚异丁烯在电光缆膏中的应用

填充膏的主要功能是防水,即阻止水分子向光纤表面渗透。因此,任何亲水性的物质均不应用作基础配方。表面化学的理论表明可用HLB值(hydrophile-lipophile balance value)即亲憎平衡值来确定物质的亲水、琉水性能:疏水愈甚,HLB值愈小;亲水愈佳,HLB值愈大。据此,配方设计时首选了HLB=0的液体石蜡以及HLB同样很低的二甲基硅油作为基料。除硅油类物质外,包括液体石蜡在内的大多数液态有机物的粘度皆随温度降低而迅速增加。为使填充膏不致困低温过粘或高温过稀而影响成缆工艺。必需调节其粘度指数,即改变其粘度随温度的变化率。常用的粘度指数改进剂有聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸一极性单体共聚物、聚异丁烯、烯烃共聚物、聚烷基苯乙烯等高分子化台物。它们的共同之处是:低温下在基础油中有较强的凝聚力,分子呈卷曲状。故粘度增加不大,高温下.凝聚力减小,分子链展开,故可增加粘度。

三:聚乙丙烯的结构及特性

聚异丁烯的化学结构是典型的饱和线形聚合物,整个结构主要部分是由重复单元-CH2-C(CH3)2-构成,头基是CH3-,尾基是-CH2-C(CH3)=CH或-CH=C(CH3)-CH3。聚异丁烯按其分子量分为高分子量聚异丁烯(分子量>1000)和低分子量聚异丁烯(分子量<1000),二者性能和应用不同。聚异丁烯是无色无味无毒的高纯度的液体异构直链烷烃,可用于化妆品和药品的油相成份而无特殊的限制;和白矿油、凡士林相比,Polysynlane能给产品以极好而高贵的手感,滋润不油腻,保湿润滑,渗透力强。

聚异丁烯是以异丁烯为主和少量正丁烯共聚而成的液体,其结构几乎都是长链,并且具有一个双键的单烯烃。聚丁烯与低分子聚异丁烯在使用中没有严格的区别,由于制备方法基本相同,因此不易严格区分。但聚异丁烯是以混合丁烯为原料,从结构上讲是异丁烯和正丁烯的共聚物,分子量较低,是一种粘稠液体,主要用于润滑油、胶粘剂、化妆品等多种行业。

  聚异丁烯(PIB)由异丁烯聚合而成,按分子量高低不同,分为低分子量聚异丁烯、中分子量聚异丁烯、高分子量聚异丁烯;按末端乙烯基摩尔分数高低不同,分为高活性聚异丁烯和低活性聚异丁烯;按卫生程度不同,分为食品级聚异丁烯和工业级聚异丁烯;按聚合工艺不同,分为本体法聚异丁烯和溶剂法聚异丁烯;按原料来源来不同,分为纯异丁烯聚异丁烯和混合碳四聚异丁烯;按催化剂不同,分为铝系聚异丁烯和硼系聚异丁烯。

  一般来说,分子量在350到3500之间的材料称低分子量聚异丁烯,分子量在一万到十万之间为中分子量产品,分子量在十万至一千万之间的为高分子量产品。分子量在三万以下的产品通常呈液态,分子量较高的材料则呈固态。

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