聚異丁烯結(jié)構(gòu)式與結(jié)構(gòu)特征
聚異丁烯是一種典型的飽和線型聚合物。分子鏈主體不含雙鍵,無長(zhǎng)支鏈存在,無不對(duì)稱碳原子,并且結(jié)構(gòu)單元以首一尾有規(guī)序列連接。
在未變形狀態(tài)下,聚異丁烯是無定型聚合物。室溫下,高分子量聚異丁烯鏈在拉伸時(shí)出現(xiàn)結(jié)晶,在結(jié)晶區(qū)域,每8個(gè)結(jié)構(gòu)單一重復(fù)形成螺旋鏈結(jié)構(gòu)。由于大分子鏈的相間碳原子上兩個(gè)甲基的空間交錯(cuò),使得聚合物鏈不呈平面鋸齒形模型,而且-CH2-中碳的鍵角明顯增大,由四面體時(shí)的109.5°變形為123°,即呈上述螺旋鏈結(jié)構(gòu)。
根據(jù)聚合所用原料,由純異丁烯(≥99%)為原料制得的聚合物,稱為聚異丁烯,而由含有異丁烯、其他烯烴(1-丁烯、順2-丁烯和反2-丁烯)和烷烴(正丁烷、異丁烷)的混合輕C4餾分為原料制得的聚合物,因其聚異丁烯大分子鏈上嵌有少量正丁烯(≤5%)}結(jié)構(gòu)單元,故俗稱為聚丁烯。分子量相同的商業(yè)化聚丁烯與聚異丁烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)基本相同。
由于鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)和鏈終止反應(yīng),聚異丁烯鏈端通常含有不飽和雙鍵。根據(jù)末端雙鍵的化學(xué)結(jié)構(gòu),聚異丁烯可劃分為普通聚異丁烯和反應(yīng)性聚異丁烯。普通聚異丁烯的末端α-烯烴含量少于15%,其他結(jié)構(gòu)主要是β-烯烴和內(nèi)烯;反應(yīng)性聚異丁烯是指末端α-烯烴結(jié)構(gòu)含量占70%以上的聚異丁烯,商品化的反應(yīng)性聚異丁烯的α-烯烴結(jié)構(gòu)含量通常在80%以上。