中文名称 聚异戊二烯

英文别名 POLYISOPRENE, TRANS, AVERAGE MW CA. 410, 000 (GPC);Poly(isoprene), trans, average M.W. 400.000

EINECS 201-143-3

分子式 [CH2CH=C(CH3)CH2]N

分子量

英文缩写为PI。它有4种立构规整结构: 4种立构规整结构

其中1,2和3,4结构又各有全同和间同两种立体异构体。自然界只存在两种异构体,即顺-1,4-聚异戊二烯(天然橡胶,三叶胶)和反-1,4-聚异戊二烯(杜仲胶,古塔波胶)。

异戊二烯的分子式是C5H8,结构式如下: 异戊二烯的分子式

共有两种异构体:S-顺式和S-反式。在常温下主要以反式结构存在(顺反异构化能为1.5千卡/摩尔)。为无色易挥发液体,沸点为34℃;溶于一般烃、醚、醇和酮,不溶于水;有一定毒性。贮存时须加少量抗氧剂如叔丁基邻苯二酚,以防止形成过氧化物发生爆炸。

密度 0.904 g/mL at 25 °C(lit.)

①萃取法:将石油裂解制备乙烯的副产物 C5馏分用乙腈、二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮萃取,可得纯的异戊二烯,此法已工业化。②脱氢法:将异戊烷脱氢制得。第一步在 540~610℃和微粒铝-铬催化剂作用下脱氢制得异戊烯;第二步将异戊烯在绝热固定床反应器中,于550~650℃和钙-镍磷酸盐型催化剂作用下脱氢,生成异戊二烯。③合成法:工业上可以用乙炔二聚法、异丁烯-甲醛二步法和乙炔-丙酮法合成异戊二烯。

聚异戊二烯的性质  聚异戊二烯的密度约0.90克/厘米3。其玻璃化温度Tg与3,4-(或1,2-)链节的百分含量C有如下的经验关系式:

Tg=-0.74(100-C)

合成的顺-1,4-聚异戊二烯的相对结晶度(以天然橡胶为100)与顺式结构的含量百分数A有关,可用下列经验公式表示: 经验公式

异戊橡胶的结晶熔融温度取决于链节结构的规整性。稀土异戊橡胶硫化胶的抗拉强度 σb(kgf/cm2)与顺式结构的含量有如下关系:

σb=5.12A-180.6

反-聚异戊二烯在室温下结晶,硬度高, 抗拉强度高。合成异戊橡胶的加工性能和硫化胶的使用性能不如天然橡胶。在合成过程中引入极性基团或在加工时添加结晶聚合物,可改善合成异戊橡胶的性能。

顺-1,4-聚异戊二烯的聚合  国际上工业生产一般采用两种催化体系:TiCl4-AlR3组成的齐格勒-纳塔催化体系和丁基锂催化剂。中国还发展了稀土催化体系。

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