Butylrubber (IIR), ook wel isobutyleen-isopreenrubber genoemd, een synthetisch rubber dat wordt geproduceerd door isobutyleen te copolymeriseren met kleine hoeveelheden isopreen. Gewaardeerd om zijn chemische inertheid, ondoordringbaarheid voor gassen en weersbestendigheid, wordt butylrubber gebruikt in de binnenbekleding van autobanden en in andere speciale toepassingen.
belangrijkste industriële polymeren: butylrubber (isobutyleen-isopreenrubber, IIR)
Butylrubber is een copolymeer van isobutyleen en isopreen dat voor het eerst werd geproduceerd door William Sparks en Robert Thomas op
Zowel isobutyleen (C [CH 3] 2 = CH 2) als isopreen (CH 2 = C [CH 3] -CH = CH 2) worden gewoonlijk verkregen door thermisch kraken van aardgas of van de lichtere fracties van ruwe olie. Bij normale temperatuur en druk is isobutyleen een gas en isopreen een vluchtige vloeistof. Voor verwerking tot IIR wordt isobutyleen, gekoeld tot zeer lage temperaturen (ongeveer −100 ° C [−150 ° F]), verdund met methylchloride. Lage concentraties (1,5 tot 4,5 procent) isopreen worden toegevoegd in aanwezigheid van aluminiumchloride, wat de reactie initieert waarin de twee verbindingen copolymeriseren (dwz hun moleculen met één eenheid verbinden zich tot gigantische moleculen met meerdere eenheden). De polymere herhalende eenheden hebben de volgende structuren:
Omdat het basispolymeer, polyisobutyleen, stereoregulair is (dat wil zeggen, de hangende groepen zijn in een regelmatige volgorde langs de polymeerketens gerangschikt) en omdat de kettingen snel kristalliseren bij strekken, is IIR met slechts een kleine hoeveelheid isopreen zo sterk als natuurlijk rubber. Omdat het copolymeer weinig onverzadigde groepen bevat (weergegeven door de dubbele koolstof-koolstofbinding in elke zich herhalende isopreeneenheid), is IIR bovendien relatief resistent tegen oxidatie - een proces waarbij zuurstof in de atmosfeer reageert met de dubbele bindingen en de polymeerketens, waardoor het materiaal wordt afgebroken. Butylrubber vertoont ook een ongebruikelijk lage snelheid van moleculaire beweging, ver boven de glasovergangstemperatuur (de temperatuur waarboven de moleculen niet langer bevroren zijn in een starre, glazige toestand). Dit gebrek aan beweging wordt weerspiegeld in de ongewoon lage permeabiliteit voor gassen van het copolymeer en in zijn uitstekende weerstand tegen aantasting door ozon.
Het copolymeer wordt gewonnen uit het oplosmiddel als een kruimel, die kan worden samengesteld met vulstoffen en andere modificatoren en vervolgens kan worden gevulkaniseerd tot praktische rubberproducten. Vanwege zijn uitstekende luchtretentie is butylrubber het voorkeursmateriaal voor binnenbanden in alle behalve de grootste maten. Het speelt ook een belangrijke rol in de binnenbekleding van tubeless banden. (Vanwege de slechte duurzaamheid van het loopvlak zijn all-butyl-banden niet succesvol gebleken.) IIR wordt ook gebruikt voor veel andere auto-onderdelen, waaronder raamstrips, vanwege zijn weerstand tegen oxidatie. Door zijn hittebestendigheid is het onmisbaar geworden bij de fabricage van banden, waar het de blazen vormt die de stoom of het hete water vasthouden dat wordt gebruikt om banden te vulkaniseren.
Broom of chloor kan worden toegevoegd aan de kleine isopreenfractie van IIR om BIIR of CIIR te maken (bekend als halobutylen). De eigenschappen van deze polymeren zijn vergelijkbaar met die van IIR, maar ze kunnen sneller en met verschillende en kleinere hoeveelheden genezende middelen worden uitgehard. Hierdoor kunnen BIIR en CIIR gemakkelijker worden gehard in contact met andere elastomeren waaruit een rubberproduct bestaat.
Butylrubber werd voor het eerst geproduceerd door de Amerikaanse chemici William Sparks en Robert Thomas in 1937 bij de Standard Oil Company of New Jersey (nu Exxon Corporation). Bij eerdere pogingen om synthetische rubbers te produceren was de polymerisatie van dienen (koolwaterstofmoleculen met twee koolstof-koolstof dubbele bindingen) zoals isopreen en butadieen. Sparks en Thomas tartten de conventie door isobutyleen, een olefine (koolwaterstofmoleculen die slechts één dubbele koolstof-koolstofbinding bevatten) te copolymeriseren met kleine hoeveelheden - bijvoorbeeld minder dan 2 procent - isopreen. Als dieen zorgde isopreen voor de extra dubbele binding die nodig was om de anders inerte polymeerketens, die in wezen polyisobutyleen waren, te verknopen. Voordat experimentele problemen werden opgelost, werd butylrubber 'futiele butyl' genoemd, maar met verbeteringen genoot het brede acceptatie vanwege de lage permeabiliteit voor gassen en de uitstekende weerstand tegen zuurstof en ozon bij normale temperaturen. Tijdens de Tweede Wereldoorlog heette het copolymeer GR-I, voor Government Rubber-Isobutylene.
![Naar de Thin Man-film van Van Dyke [1936]](https://images.thetopknowledge.com/img/entertainment-pop-culture/0/after-thin-man-film-van-dyke-1936.jpg "Naar de Thin Man-film van Van Dyke [1936]")
