Poliisopreno - Polyisoprene
El poliisopreno es, estrictamente hablando, un nombre colectivo para los polímeros que se producen mediante la polimerización del isopreno . En la práctica, el poliisopreno se usa comúnmente para referirse al cis -1,4-poliisopreno sintético , obtenido mediante la polimerización industrial de isopreno. Las formas naturales de poliisopreno también se utilizan en cantidades sustanciales, siendo la más importante el "caucho natural" (principalmente cis -1,4-poliisopreno), que se deriva de la savia de los árboles. Tanto el poliisopreno sintético como el caucho natural son muy elásticos y, en consecuencia, se utilizan para fabricar neumáticos y una variedad de otras aplicaciones.
El isómero trans , que es mucho más duro que el isómero cis, también ha tenido un uso significativo en el pasado. También se ha sintetizado y extraído de la savia de las plantas, esta última resina se conoce como gutapercha . Estos fueron ampliamente utilizados como aislantes eléctricos y como componentes de pelotas de golf . La producción mundial anual de poliisopreno sintético fue de 13 millones de toneladas en 2007 y de 16 millones de toneladas en 2020.
Síntesis
En principio, la polimerización del isopreno puede dar como resultado cuatro isómeros diferentes . La cantidad relativa de cada isómero en el polímero depende del mecanismo de la reacción de polimerización.
La polimerización de cadena aniónica, que es iniciada por n- butil-litio , produce poliisopreno dominante cis -1,4-poliisopreno. El 90-92% de las unidades repetidas son cis -1,4-, 2-3% trans -1,4- y 6-7% 3,4-unidades.
Polimerización en cadena coordinada: Con el catalizador de Ziegler – Natta TiCl 4 / Al ( i- C 4 H 9 ) 3 , se forma un cis -1,4-poliisopreno más puro similar al caucho natural. Con catalizador de Ziegler-Natta VCl 3 / Al ( i -C 4 H 9 ) 3 , trans poliisopreno -dominante se forma.
El poliisopreno dominante 1,2 y 3,4 se produce como catalizador de MoO 2 Cl 2 soportado por ligando de fósforo y co-catalizador de Al (OPhCH 3 ) ( i -Bu) 2 .
Historia
La primera comercialización informada de un poli-1,4-isopreno estereorregular con> 90% de cis (90% a 92%) fue en 1960 por Shell Chemical Company . Shell utilizó un catalizador de alquil litio. El contenido de cis-1,4 del 90% resultó insuficientemente cristalino para ser útil. En 1962, Goodyear logró fabricar un polímero cis al 98,5% utilizando un catalizador Ziegler-Natta , y esto se convirtió en un éxito comercial.
Los productores importantes incluyen:
- Nizhnekamskneftekhim
- JSR Corporation
- Karbochem
- Kuraray
- SK Premyer
- Volzhski Kauchuk
- Togliattisyntezkauchuk
- Buen año
- Zeon
- Braskem (Brasil)
- LyondellBasell
- SIBUR (Rusia)
- Compañía química Chevron Phillips
- Corporación Petroquímica de China (China),
- Dow (EE. UU.),
- Pon Pure Chemicals (India),
- Zibo Luhua Hongjin nuevo material Co,
- Exxon Mobil Corporation
Uso
El caucho natural y el poliisopreno sintético se utilizan principalmente para neumáticos . Otras aplicaciones incluyen productos de látex, calzado, cinturones y mangueras y condones .
Para las pelotas de golf se utilizaron gutapercha natural y trans -1,4-poliisopreno sintético .