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ⓘ Polibutilene




                                     

ⓘ Polibutilene

Il polibutilene, PB-1, in inglese polybutylene) è una poliolefina, un polimero saturato di formula n. Non si deve confondere con il polibutene, un oligomero a basso peso molecolare.

Il polibutilene si produce per polimerizzazione dell1-butene, usando catalizzatori di Ziegler-Natta supportati di terza o quarta generazione. Questo polimero presenta un alto peso molecolare, è lineare, isotattico e semicristallino. Combina le caratteristiche tipiche delle poliolefine classiche con alcune proprietà dei tecnopolimeri.

Il PB-1, quando utilizzato tal quale o in forma di resina rinforzata, può sostituire materiali come metalli, gomme e polimeri ingegneristici. Viene anche utilizzato sinergicamente come un plastificante per alterare le caratteristiche di poliolefine quali polipropilene e polietilene. Date le sue proprietà specifiche, è principalmente usato in tubi sottoposti a pressione, in packaging flessibili, adesivi.

                                     

1. Sintesi

Il PB-1 isotattico è sintetizzato commercialmente con due tipi di catalizzatori di Ziegler-Natta. Il primo tipo di catalizzatore contiene due componenti: un pre-catalizzatore solido la forma δ-cristallina del TiCl 3 insieme ad una soluzione di alluminio organico come AlC 2 H 5 3. Lingrediente attivo del catalizzatore è il TiCl 4 intrappolato in un supporto microcristallino di MgCl 2. Questo catalizzatore contiene anche dei modificatori appartenenti alla categoria degli esteri o degli eteri. I pre-catalizzatori sono attivati dalla combinazione dei composti di alluminio organico e i modificatori organici o organometallici. Due dei maggiori vantaggi tecnologici del catalizzatore immobilizzato sono lalta produttività e lalta percentuale di polimero cristallino isotattico che viene prodotto a 70–80 °C in condizioni standard di polimerizzazione.

                                     

2. Caratteristiche

Scaldato al di sopra di 190 °C, il PB-1 può essere facilmente sottoposto a stampaggio a iniezione, soffiaggio o compressione o estrusione. A causa della sua struttura cristallina e il peso molecolare elevato, ha una buona resistenza alla pressione idrostatica, mostrando raramente danni anche ad alte temperature. È flessibile, resiste bene agli impatti e ha una buona resistenza elastica.

Il polibutilene isotattico cristallizza in tre forme diverse. La cristallizzazione parte dalla soluzione della forma III, con un punto di fusione di 106.5 °C. Dopo la fusione della forma III, tramite il raffreddamento si arriva alla forma II che fonde a 124 °C e ha una densità di 0.89 g/cm 3. A temperatura ambiente, si converte spontaneamente nella forma I che ha un punto di fusione di 135 °C e ha densità pari a 0.95 cm 3.

Il PB-1 generalmente è resistente ad agenti chimici come detergenti, olii, grassi, acidi, basi, alcoli, chetoni, idrocarburi alifatici e composti polari come lacqua. Mostra minore resistenza ad idrocarburi aromatici o contenenti cloro o ad acidi ossidanti rispetto ad altri polimeri come polisolfoni o poliammidi 6/6. Altre caratteristiche importanti sono eccellente resistenza allabrasione e fluidità alla fusione, e buona capacità di rimento. È compatibile con polipropilene, gomme di propil-etilene e elastomeri termoplastici.

Alcune proprietà:

  • Assorbimento igroscopico
  • Carico di rottura: 36.5 MPa
  • Cristallinità: 48–55%
  • Modulo elastico: 290–295 MPa
  • Peso molecolare medio: 725.000 g/mol