Ang butyl goma (IIR), na tinatawag ding isobutylene-isoprene goma, isang gawa ng goma na gawa ng copolymerizing isobutylene na may maliit na halaga ng isoprene. Pinahahalagahan para sa kawalan ng kemikal nito, kawalan ng kakayahan sa mga gas, at pagiging maagap ng panahon, ngunit ang goma ng goma ay ginagamit sa panloob na mga linya ng mga gulong ng sasakyan at sa iba pang mga aplikasyon ng specialty.
pangunahing pang-industriya polimer: Butyl goma (isobutylene-isoprene goma, IIR)
Ang butyl goma ay isang copolymer ng isobutylene at isoprene na unang ginawa nina William Sparks at Robert Thomas sa
Parehong isobutylene (C [CH 3] 2 = CH 2) at isoprene (CH 2 = C [CH 3] -CH = CH 2) ay karaniwang nakuha ng thermal cracking ng natural gas o ng mas magaan na praksyon ng krudo. Sa normal na temperatura at presyon isobutylene ay isang gas at isoprene ay isang pabagu-bago ng likido. Para sa pagproseso sa IIR, isobutylene, palamig sa napakababang temperatura (humigit-kumulang na −100 ° C [−150 ° F]), ay natunaw na may methyl chloride. Ang mga mababang konsentrasyon (1.5 hanggang 4.5 porsyento) ng isoprene ay idinagdag sa pagkakaroon ng aluminyo klorido, na pinasimulan ang reaksyon kung saan ang dalawang compound na kumokonekta (ibig sabihin, ang kanilang solong-yunit na molekula na magkasama upang mabuo ang higanteng, maraming-unit na mga molekula). Ang mga unit ng paulit-ulit na polimer ay may mga sumusunod na istruktura:
Dahil ang batayang polimer, polyisobutylene, ay stereoregular (ibig sabihin, ang mga pendant na grupo ay nakaayos sa isang regular na pagkakasunod-sunod sa mga kadena ng polimer) at dahil ang mga kadena ay mabilis na nag-crystallize sa pag-uunat, ang IIR na naglalaman lamang ng isang maliit na halaga ng isoprene ay kasing lakas ng natural na goma. Bilang karagdagan, dahil ang copolymer ay naglalaman ng ilang mga hindi nabubuong mga grupo (na kinakatawan ng carbon-carbon double bond na matatagpuan sa bawat yunit ng paulit-ulit na isoprene), ang IIR ay medyo lumalaban sa oksihenasyon - isang proseso kung saan ang reaksyon ng oxygen sa kalangitan ay may reaksyon sa dobleng mga bono at sinira ang mga kadena ng polimer, sa gayon pinapabagal ang materyal. Nagpapakita din ang butyl goma ng isang hindi pangkaraniwang mababang rate ng molekular na paggalaw na mas mataas sa temperatura ng paglipat ng baso (ang temperatura sa itaas kung saan ang mga molekula ay hindi na nagyelo sa isang matigas, makinang na estado). Ang kawalan ng paggalaw na ito ay makikita sa hindi pangkaraniwang mababa ng pagkamatagusin ng copolymer sa mga gas pati na rin sa natitirang pagtutol nito sa pag-atake ng osono.
Ang copolymer ay nakuhang muli mula sa solvent bilang isang mumo, na maaaring pinagsama sa mga tagapuno at iba pang mga modifier at pagkatapos ay bulkan sa praktikal na mga produktong goma. Dahil sa napakahusay nitong pagpapanatili ng hangin, ang butyl goma ay ang ginustong materyal para sa mga panloob na tubo sa lahat maliban sa pinakamalaking sukat. Ito rin ay gumaganap ng isang mahalagang bahagi sa mga panloob na liner ng mga tubeless gulong. (Dahil sa hindi magandang tibay ng pagtapak, ang lahat ng butil na gulong ay hindi napatunayan na matagumpay.) Ang IIR ay ginagamit din para sa maraming iba pang mga bahagi ng sasakyan, kabilang ang mga window strips, dahil sa paglaban nito sa oksihenasyon. Ang paglaban nito sa init ay nagawa nitong maging lubhang kailangan sa paggawa ng gulong, kung saan bumubuo ito ng mga bladder na nagpapanatili ng singaw o mainit na tubig na ginamit sa bulkan na gulong.
Ang bromine o chlorine ay maaaring idagdag sa maliit na maliit na isoprene na bahagi ng IIR upang gumawa ng BIIR o CIIR (kilala bilang halobutyls). Ang mga katangian ng mga polimer na ito ay katulad ng sa IIR, ngunit maaari itong mapagaling nang mas mabilis at may iba't ibang at mas maliit na halaga ng mga ahente ng curative. Bilang isang resulta, ang BIIR at CIIR ay maaaring ma-cocated nang mas madaling makipag-ugnay sa iba pang mga elastomer na bumubuo ng isang produkto ng goma.
Ang butyl goma ay unang ginawa ng mga chemist na Amerikano na sina William Sparks at Robert Thomas sa Standard Oil Company ng New Jersey (ngayon Exxon Corporation) noong 1937. Mas maaga ang mga pagtatangka na gumawa ng mga sintetikong rubbers ay kasangkot sa polymerization ng dienes (mga molekulang hydrocarbon na naglalaman ng dalawang carbon-carbon doble bono) tulad ng isoprene at butadiene. Spies at Thomas defied Convention sa pamamagitan ng copolymerizing isobutylene, isang olefin (hydrocarbon molekula na naglalaman lamang ng isang carbon-carbon dobleng bono) na may maliit na halaga - hal, mas mababa sa 2 porsyento - ng isoprene. Bilang isang diene, nagbigay ang isoprene ng dagdag na dobleng bono na kinakailangan upang i-cross-link ang hindi man malalang mga polymer chain, na mahalagang polyisobutylene. Bago nalutas ang mga pang-eksperimentong paghihirap, ang butyl goma ay tinawag na "walang saysay na butil," ngunit sa mga pagpapabuti ay nasisiyahan ito sa malawak na pagtanggap para sa mababang pagkamatagusin sa mga gas at ang mahusay na paglaban sa oxygen at osono sa normal na temperatura. Sa panahon ng World War II, ang copolymer ay tinawag na GR-I, para sa Gobyernong Goma-Isobutylene.
