El poliisopreno sintetico
El poliisopreno sintético moderno se diseña para ser similar al caucho natural en estructura y características.
Historia
La síntesis del poliisopreno stereoregular (IR) fue la meta buscada por los químicos del polímero y tardó casi un siglo. Los investigadores sabían que el isopreno era el radical del caucho natural, y con los años, muchas tentativas fueron hechas para sintetizar las materias con las características similares. Inicialmente, los polímeros que resultaban no pudieron sacar algunos de los aspectos deseados del caucho natural debido a las diferencias en la microestructura, que desempeña un papel importante en las características físicas del poliisopreno. Las cadenas del polímero en los sintéticos tienen mezclas de todas las configuraciones moleculares posibles.
En los años 50, los investigadores descubrieron y desarrollaron nuevos tipos de sistemas de catalizador que podrían ensamblar selectivamente juntas las unidades del monomero. Poco después las primeras ides de Karl Ziegler para los sistemas de catalizador para la polimerización del etileno, los catalizadores similares fueron desarrollados usarse con el isopreno. Estos catalizadores permitieron la realización de una estructura casi pura cis-1,4, y luego, la producción de un caucho natural sintético.
La comercialización inicial de un stereoregular cis-1,4 , bajo IR fue observada en 1960 por Shell Chemical Company con la introducción del caucho de isopreno Shell, producida con un catalizador alkyl del litio (Li-IR). Sin embargo, el contenido cis-1,4 de Li-IR era escaso para alcanzar las características importantes de la cristalización del caucho natural.
En 1962, Goodyear introdujo NATSYN, un Ziegler-Natta (titanio-aluminio) que catalizó IR (Ti-IR) con un contenido cis-1,4 de 98.5%, permitiendo que las ventajas de la tension-cristalizacion sean observadas. El Goodrich-Golfo introdujo otro polímero Ti-IR cerca de tres años más adelante, pero se retiró posteriormente del mercado en 1978. El IR cis alto estaba fabricado sobre todo en Rusia y Japón.
Además de la configuración cis-1,4, se han divulgado otras microestructuras IR. Una alta estructura trans-1,4 fue producida por Polysar, y ahora está producida por Kuraray.
Propriedades
El polímero crudo típico de las características del polímero y las características vulcanizadas del polyiisopreno son similares a los valores obtenidos para el caucho natural. El caucho natural y el poliisopreno sintético ambos tienen una histéresis extensible y buenas características extensibles frente al calor. La naturaleza muy específica del poliisopreno sintético proporciona un número de factores que la distingan del caucho natural. Hay una variación mínima en las características físicas. Las condiciones de la polimerización se controlan bien para asegurar que el polímero es altamente específico químicamente. Los non polimeros son menos en el sintético que en el caucho natural.En el proceso de fabricacion del poliisopreno sintético, se requieren menos trabajo mecánico e interrupción.Los ciclos de mezcla son más cortos lo que permite ahorros de tiempo, de energía y aumento del rendimiento. Además, el poliisopreno sintético tiene más compatibilidad que el caucho natural en mezclas con solución SBR y EPDM. La uniformidad del poliisopreno sintético garantiza una calidad constante.
Proceso de fabricación
Proceso de fabricación representa un organigrama simplificado para un proceso de la polimerización del isopreno. Antes de entrar en los reactores, el solvente, el catalizador, y el monomero del isopreno deben estar libres de las impurezas químicas, de la humedad, y del aire, todo que molesta el catalizador.Primero, las corrientes purificadas entran en una cadena de reactores en serie en los cuales se inyecta el catalizador, y luego la polimerización empieza.
Después de que el grado deseado de polimerización se haya logrado, un desactivador o bloqueador de catalizador se agrega al cemento así que ningún otro acoplamiento del monomero o del polímero ocurre. Un antioxidante incolor se agrega para proteger el polímero durante el acabado y el almacenaje. En el paso siguiente, la mezcla del cemento pasa a través de un sistema donde el solvente está recuperado y el cemento del polímero fragmentado por el agua caliente y el vapor. La mezcla de fragmentos entra en los estiradores para quitar el agua antes de que se refresque, se embale, se empaquete, y se coloque en el almacenaje listo para el envío.
Proceso de polimerizacion