Caucho butilo

El caucho de butilo es un caucho sintético, un copolímero de isobutileno con isopreno. La abreviatura para caucho isopreno-isobutileno es IIR (Isobutylene Isoprene Rubber). El poliisobutileno, también conocido como PIB o poliisobuteno, (C4H8) n, es el homopolímero del isobutileno, o 2-metil-1-propeno, en el que se basa caucho butilo. El caucho butilo se produce mediante la polimerización de aproximadamente 98% de isobutileno con 2% de isopreno. Estructuralmente, el poliisobutileno se asemeja al polipropileno, pero teniendo dos grupos metilo sustituyentes sobre uno de los dos átomos de carbono. El poliisobutileno es un material viscoelástico líquido incoloro tirando a amarillo claro. Por lo general, es inodoro e insípido, a pesar de que puede presentar un ligero olor característico.

El caucho butilo tiene una impermeabilidad excelente, y la largos segmentos de poliisobutileno de su cadena polimérica le dan buenas propiedades de flexión.

Estructura química y síntesis
El poliisobutileno es un a polímero vinílico, de estructura muy similar al polietileno y al polipropileno excepto que uno de los carbonos tiene los hidrógenos sustituidos por dos grupos metilo.

Fórmula simplificada del poliisobutileno

Se obtiene a partir del monómero isobutileno, por polimerización vinílica catiónica.

Polimerización del isobutileno

Una cantidad pequeña de isopreno se agrega al isobutileno. La polimerización se realiza a -100ºC debido a que la reacción es muy rápida y no se podría controlar, a menos que se trabaje a esa temperatura.

Mediante el agregado de isopreno (monómero del caucho natural) se logra obtener un copolímero tal como se muestra a continuación.

De cada cien unidades monoméricas, aproximadamente una o dos son de isopreno. Éstos tienen enlaces dobles, lo que significa que el polímero se puede entrecruzar por vulcanización exactamente como el caucho natural.

Características
El caucho butilo es impermeable al aire y se utiliza en muchas aplicaciones que requieren una estanqueidad de caucho. El poliisobutileno y caucho butilo se utilizan en la fabricación de adhesivos, productos químicos agrícolas, compuestos de fibra óptica, cámaras pelota, masillas y selladores, film transparente, los fluidos eléctricos, lubricantes, papel y pulpa, productos de cuidado personal, pigmentos concentrados, modificación de caucho y polímeros, para proteger y sellar ciertos equipos para su uso en áreas donde las agentes químicos están presentes, aditivo para la gasolina y el combustible diesel e incluso en la goma de mascar . La primera aplicación importante de goma de butilo son las cámaras de aire de neumáticos. Esto sigue siendo un importante segmento de su mercado hoy en día.

Cámaras de neumáticos

Historia
El poliisobutileno fue desarrollado por la unidad BASF de IG Farben en 1931 y vendido bajo el nombre comercial Oppanol B. Se desarrolló más tarde, 1937, en caucho de butilo por los investigadores William J. Sparks y Robert M. Thomas, en los laboratorios de la Standard Oil de Nueva Jersey. Hoy en día, la mayoría de la oferta mundial de caucho de butilo es producida por dos empresas, ExxonMobil, la sucesora de la Standard Oil, y LANXESS, derivada de Bayer. Texas Petrochemicals (Grupo TPC) es el mayor fabricante de PIB en América del Norte.
En 1950 y 1960, fue desarrollado caucho butilo halogenado (halobutilo), en sus variantes clorados (clorobutilo) y bromados (bromobutilo), proporcionando un mayor porcentaje de curación y permitiendo covulcanization con otras gomas tales como caucho natural y caucho estireno-butadieno. El halobutilo, es hoy, el material más importante para los revestimientos internos de los neumáticos sin cámara.

Usos

Aditivos para combustible y lubricantes
El poliisobutileno (en forma de succinimida de poliisobutileno, PIBSI) tiene propiedades interesantes cuando se usa como aditivo en lubricantes y carburantes. El poliisobutileno añadido en pequeñas cantidades a los aceites lubricantes usados ​​en labores de mecanizado resulta en una reducción significativa en la generación de vapor de aceite y, por lo tanto, reduce la inhalación por parte del operador de sustancias nocivas. También se utiliza para limpiar el agua en los derrames de petróleo como parte del producto comercial Elastol. Cuando se agrega al petróleo crudo, este aumenta su viscoelasticidad, haciendo que el petróleo permanezca aglomerado cuando es aspirado de la superficie del agua.
Como aditivo para el combustible, el poliisobutileno tiene propiedades de detergente. Cuando se agrega al combustible diesel, evita la contaminación de los inyectores de combustible, dando lugar a la reducción de emisiones de hidrocarburos y partículas. Mezclado con otros detergentes y aditivos se añade a la gasolina y al combustible diesel para evitar la acumulación de depósitos en el motor.
El poliisobutileno se utiliza en algunas formulaciones como un agente espesante.

Aditivo para combustibles

Equipo deportivo
El caucho butilo se utiliza para las cámaras de baloncesto, balones de fútbol, ​​balones de fútbol y otras pelotas inflables para proporcionar un compartimiento interno resistente hermético.

Pelotas de baloncesto

Reparación de techos
El sellador de caucho butilo se utiliza para la reparación y el mantenimiento de las membranas para techos (especialmente alrededor de los bordes). Es importante que la membrana para techos esté bien fijada en los bordes y a los accesorios que se erigen de los techos como, por ejemplo, salidas de aire acondicionado, tuberías, etc.

Sellador

El tejido de poliéster laminado con caucho butilo ofrece una carpeta de cinta adhesiva resistente al agua que se puede utilizar en uniones de metal, PVC, y cemento. Es ideal para la reparación y la impermeabilización de techos de metal.

Membrana Rhepanol PIB

Máscaras de gas y protección de agentes químicos
El caucho butilo es uno de los elastómeros más sólidos cuando son sometidos a agentes químicos y materiales de descontaminación. Se trata de un material más duro y menos poroso que otros elastómeros, como el caucho natural o la silicona, pero, aun así, tiene la elasticidad suficiente para formar un sello hermético. A pesar de que el caucho butilo se descompone cuando se expone a agentes tales como NH3 (amoníaco) o ciertos solventes, se descompone más lentamente que otros elastómeros. Por lo tanto, es utilizado para crear sellos en las máscaras de gas y otras prendas protectoras.

Guantes protectores

Goma de mascar
Muchas variedades de goma de mascar utilizan caucho butilo grado alimenticio como goma base principal.

Goma de mascar

Otros usos
El poliisobutileno es utilizado como aglomerante (2.1%) en explosivos plástico, como por ejemplo el C4, El C4 es uno de los explosivos después del TNT con más fuerza de los conocidos hasta el momento.

Explosivo C4

El caucho butilo halogenado (bromobutil y clorobutil) son empleados en la industria farmacéutica para la elaboración de tapones para frascos de antibióticos inyectables. Estos presentan buena resistencia a los proceso de esterilización y de liofilización.

Tapones de frascos de antibióticos

Fuentes:
http://espanol.lubrizol.com
http://www.tpcgrp.com
http://en.wikipedia.org
http://www2.basf.us
http://es.tradekey.com
http://www.industrialrubbergoods.com
http://www.singleply.co.uk
http://pslc.ws
"Butyl Rubber: A Techno-commercial Profile". Chemical Weekly55
"Case Studies: Minimizing Worker Exposure to Mist in the Auto Industry”. Green Engineering. Environment Protection Agency. http://www.epa.gov
"A perspective on the potential development of environmentally acceptable light-duty diesel vehicles”. Hammerle R, Schuetzle D, W Adams.