مطاط بوتيل

قفازات من مطاط البوتيل.

مطاط البوتيل Butyl rubber، يسمى أحياناً "البوتيل"، هو مطاط اصطناعي، پوليمر مشترك يتكون من الأيزوبوتلين والأيزوپرين، يرمز اختصار IIR إلى مطاط الأيزوپرين أيزوبوتلين الپولي‌أيزوبوتلين Polyisobutylene، يُعرف أيضاً باسم "PIB" أو الپولي‌أيزوبوتين، (C4H8)n، هو پوليمر الأيزوبوتيلين المتجانس، أو 2-ميثيل-1-پروپين، الذي يعتمد عليه مطاط البوتيل. يُنتج مطاط البوتيل من پلمرة حوالي 98% من الأيزوبوتلين مع حوالي 2% من الأيزوپرين. هيكلياً، يشبه الپولي‌أيزوبوتلين الپولي‌پروپين، لكنه يحتوي على مجموعتي مثيل مستبدلة على كل ذرة كربون، بدلاً من مجموعة واحدة. الپولي‌بوتيلين هي مادة مرنة-لزجة، عديمة اللون إلى صفراء فاتحة. وهي عديمة اللرائحة والمذاق، على الرغم من أنها قد تظهر رائحة خفيفة مميزة.

يتمتع مطاط البوتيل بقدر كبير من عدم النفاذية، وتمنحه أجزاء الپولي‌أيزوبوتلين الطويلة ضمن سلاسله الپوليمرية خصائص مرونة جيدة.

صيغة مطاط البوتيل: –(–CH2–C(CH3)2–)n–

صيغة مطاط الأيزوپرين أيزوبوتلين: Butyl rubber formula.png

يمكن تخليقه من مونومر الأيزوبوتلين (CH2=C(CH3)2) فقد من خلال پلمرة الإضافة الكاتيونية.

المطاط الاصطناعي، أو اللدينة المرنة، مطاط البوتيل هي مادة غير منفذة للهواء وتستخدم في العديد من التطبيقات التي تتطلب المطاط الغير منفذ للهواء. يستخدم مطاط البوتيل في تصنيع المواد اللاصقة، الكيماويات الزراعية، مركبات الألياف البصرية، الكرات المنفوخة بالهواء، الحلقات المستديرة، الجلافط وموانع التسرب، الورق الحراري، الموائع الكهربائية، الملزقات (زيوت المحركات)، الورق واللبابة، منتجات العناية الشخصية، مركزات الأصباغ، تعديل المطاط والپوليمر، معدات الحماية ومنع التسرب المستخدمة في المناطق التي تحوي أسلحة كيماوية، كمواد مضافة للگازولين/الوقود، والعلكة. كان أول تطبيق رئيسي لمطاط البوتيل في الأنابيب الداخلية للإطارات.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التاريخ

اكتشف الإيزوبوتيلين بواسطة مايكل فاراداي في 1825. وطور البولي إيزوبوتيلين (PIB) لأول مرة بواسطة وحدة باسف التابعة لشركة إي غه فاربن في عام 1931 باستخدام محفز ثلاثي فلوريد البورون في درجات حرارة منخفضة وبيعه بالاسم التجاري أوبانول، وسيظل البولي إيزوبوتيلين نشاطاً أساسياً لشركة باسف حتى يومنا هذا.

لاحقاً طور إلى مطاط البوتيل في 1937، من قبل الباحثين وليام سباركس وروبرت توماس، في ستاندرد أويل في مختبر ليندن، نيوجرزي. وينتج اليوم أغلب المعروض العالمي من مطاط البوتيل من قبل شركتين، هما إكسون موبيل (أحد أحفاد ستاندرد أويل) وشركة بوليمر، وهي شركة تاج فيدرالية كندية تأسست عام 1942 لإنتاج المطاط الاصطناعي، وفي عام 1976 جرت إعادة تسميتها باسم Polysar وأصبح المكون المطاطي شركة تابعة، بإسم Polysar Ruber Corp. وجرت خصخصة الشركة في عام 1988 ببيعها لشركة NOVA Corp التي باعت بدورها Polysar Ruber في عام 1990 لشركة Bayer AG الألمانية. في عام 2005، قامت شركة Bayer AG بفصل الأقسام الكيميائية، بما في ذلك معظم موقع سارنيا، وإنشاء شركة LANXESS AG.[1]

تتألف البوليمرات المتجانسة PIB ذات الوزن الجزيئي العالي (بين 100.000 و 400.000 أو أكثر) عبارة عن مواد مطاطية من البولي أوليفين، وهي مواد صلبة تشبه المطاط وقابلة للتمدد على نطاق واسع من درجات الحرارة؛ ذات كثافة منخفضة (0.913-0.920)، ونفاذية منخفضة وخصائص كهربائية ممتازة.


خلال الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي، تم تطوير الهالوجين مطاط البوتيل، في أشكاله المكلورة والمبرومة، مما يوفر معدلات معالجة أعلى بكثير ويسمح بالفلكنة مع المطاط الآخر مثل المطاط الطبيعي والمطاط ستايرين بوتادين. ويعتبر الهالوبوتيل اليوم المادة الأكثر أهمية لصناعة البطانات الداخلية لـالإطارات بدون أنابيب. وحصل فرانسيس ب. بالدوين على ميدالية تشارلز جوديير عام 1979 لبراءات الاختراع العديدة التي حصل عليها بفضل هذه التطورات.

في ربيع عام 2013، رصدت حادثتين لتلوث البوليمرات المتجانسة في القناة الإنجليزية، ويعتقد أنهما أسوأ تلوث بحري في المملكة المتحدة منذ عقود. وقدرت الجمعية الملكية لحماية الطيور أن أكثر من 2600 طائر بحري قُتلت بسبب المادة الكيميائية وجرى إنقاذ مئات آخرين وتطهيرهم من التلوث.[2]


التنافس التجاري

مطاط بوتيل.jpg

في أغسطس 2018 فرضت رسوم مكافحة إغراق لمدة خمس سنوات على مطاط البوتيل المهلجن المستورد من الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي وسنغافورة.

وذكرت الوزارة في حكم نهائي يستند إلى تحقيق في مكافحة الإغراق بدأ في أغسطس 2023، إنه إذا جرى إنهاء تدابير مكافحة الإغراق، فقد يستمر إغراق مطاط البوتيل المهلجن في الصين أو يتكرر، ومن الممكن أن يستمر في إلحاق الأضرار بالصناعة ذات الصلة في الصين.

وفي 19 أغسطس 2024 أعلنت وزارة التجارة الصينية، أن الصين تعتزم فرض رسوم مكافحة إغراق على مطاط البوتيل المهلجن المستورد من الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة وسنغافورة، اعتبارا من 20 أغسطس.

وقالت الوزارة إنه سيتم فرض رسوم تتراوح بين 23.1 إلى 75.5 بالمئة على الشركات ذوات الصلة لمدة خمس سنوات.[3]

الاستخدامات

إضافته للوقود والمزلقات

يمكن أن يتفاعل البولي أيزوبيوتيلين مع أنهيدريد ماليك لصنع پولي إيزوبوتينيل سوسينيك أنهيدريد (PIBSA) ، والذي يمكن بعد ذلك تحويله إلى پولي أيزوبوتينيل سوسينميدس (PIBSI) عن طريق تفاعله مع إيثيل أمينينات مختلفة. عند استخدامه كمادة مضافة في زيت التشحيم ووقود المحركات ، يمكن أن يكون لها تأثير كبير على خصائص الزيت أو الوقود.[4][5]يضاف الپولي ايزوبيوتيلين بكميات صغيرة إلى زيوت التشحيم المستخدمة في التصنيع يؤدي إلى انخفاض كبير في توليد غشاوة الزيت وبالتالي يقلل من استنشاق المشغل لـ غشاوة الزيت.[6] كما أنها تستخدم لتنظيف انسكابات النفط المنقولة بالماء كجزء من المنتج التجاري Elastol. عند إضافته إلى النفط الخام فإنه يزيد من لزوجة للزيت عند سحبه ، مما يتسبب في مقاومة الزيت للانفصال عند تفريغه من سطح الماء.

بصفته مضاف وقود ، فإن البولي إيزوبيوتيلين له خصائص مُنظف. عند إضافته إلى وقود الديزل ، فإنه يقاوم ملوثات حاقن الوقود ، مما يؤدي إلى تقليل الهيدروكربون و انبعاثات الجسيمات.[7] يتم مزجه مع المنظفات والإضافات الأخرى لعمل "عبوة منظف" تضاف إلى البنزين ووقود الديزل لمقاومة تراكم الرواسب و طرقة المحرك.[8]

يستخدم البولي ايزوبيوتيلين في بعض التركيبات كعامل سماكة.

المتفجرات

غالبًا ما تستخدم صناعة المتفجرات الپولي إيزوبيوتيلين كعامل ربط في المتفجرات البلاستيكية مثل C-4.[9]يستخدم غلاف الپولي إيزوبيوتيلين لأنه يجعل المتفجرات أكثر حساسية تجاه التفجير الذي قبل أوانه وكذلك يجعله سهل التعامل و هش.

المعدات الصوتية والسمعية

يستخدم مطاط البوتيل بشكل عام في السماعات ، وتحديداً المحيطة . تم استخدامه كبديل للرغوة المحيطة لأن الرغوة سوف تتلف. تستخدم غالبية السماعات الحديثة مطاط البوتيل ، بينما تستخدم معظم السماعات القديمة الرغوة.

المعدات الرياضية

يستخدم مطاط البوتيل للأكياس هوائية في الكرات الرياضية (مثل كرات الرگبي ، كرات القدم ، كرات السلة ، كرة الشبكة) لتوفير جزء داخلي مستقل قوي محكم الإغلاق.

عزل الرطوبة وإصلاح الأسقف

يستخدم مانع التسرب من مطاط البوتيل في إصلاح عزل الرطوبة و مطاط الأسطح وصيانة أغشية السقف (خاصة حول الحواف). انه مهم[بحاجة لمصدر] لإصلاح أغشية السقف ، حيث يمكن للعديد من التركيبات (مثل فتحات مكيف الهواء والسباكة والأنابيب الأخرى) فكها بشكل فعلي.

يشير التسقيف المطاطي عادةً إلى نوع معين من مواد التسقيف المصنوعة من مونومرات إيثيلين بروبيلين ديين (EPDM rubber). من المهم وضعها لسلامة هذه الأسطح لتجنب استخدام المواد الكاشطة القاسية والمذيبات البترولية لصيانتها.

يوفر نسيج البوليستر المغلف بموثق مطاط البوتيل شريطًا مقاومًا للماء من جانب واحد يمكن استخدامه في المفاصل المعدنية والبلاستيكية والأسمنتية. يتم استخدامه لإصلاح وتسقيف الأسطح المعدنية.

كمامات الغاز والوقاية من المواد الكيمائية

مطاط البوتيل هو واحد من أقوى اللدائن المطاطية عندما يتعرض لعوامل المقاومة الكيميائية ومواد التطهير. فهي مادة أقسى وأقل مسامية من المطاط الصناعي الآخر ، مثل المطاط الطبيعي أو السيليكون ، ولكن لا تزال لديها مرونة كافية لتشكيل ختم محكم. بينما مطاط البوتيل ينكسر عند تعرضه لعوامل مثل NH3 (الأمونيا) أو بعض المذيبات ، تتحلل ببطء أكثر من اللدائن المماثلة. لذلك يتم استخدامه لإنتاج الأختام في أقنعة الغاز والملابس الواقية الأخرى.

سدادات الأدوية

يشيع استخدام مطاط بوتيل وبروموبوتيل لتصنيع سدادات مطاطية تستخدم لختم الأدوية كالقارورات و الزجاجات.[10]

العلكة

Gumdrop حاوية تجميع العلكة

تستخدم أغلب مواد العلكة الحديثة المطاط البوتيل الغذائي كقاعدة صمغية مركزية ، والتي لا تساهم فقط في مرونة العلكة ولكن أيضًا جودة متصلبة ولزجة مما دفع بعض البلديات إلى اقتراح فرض ضرائب لتغطية تكاليف إزالته.[11]

كما تم استخدام العلكة المعاد تدويرها كمصدر للثولي ايزوبيوتيلين المسترد. من بين المنتجات الأخرى ، تم تصنيع هذا المطاط الأساسي في أكواب قهوة وصناديق لجمع العلكة "Gumdrop".[12][13] عند ملئها ، يتم تمزيق حاويات التجميع ومحتوياتها معًا وإعادة تدويرها مرة أخرى.

الإطارات

يتم استخدام مطاط البوتيل والمطاط المهلجن للبطانة الداخلية التي تحمل الهواء في الإطار.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

عزل النوافذ

يستخدم الپولي إيزوبيوتيلين كختم أولي في وحدة زجاجية عازلة للبناء التجاري والسكني ، مما يوفر عازلًا للهواء والرطوبة للوحدة.

الهوامش

  1. ^ "Butyl Rubber: A Techno-commercial Profile". Chemical Weekly. 55 (12): 207–211. November 3, 2009.
  2. ^ "biggest UK pollution incident for decades". London Guardian. 3 May 2013.
  3. ^ "الصين تعتزم فرض رسوم مكافحة إغراق على مطاط البوتيل المهلجن المستورد من الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي والمملكة المتحدة وسنغافورة اعتبارا من الثلاثاء". شينخوا.
  4. ^ "Polyisobutylene Succinimides in Engine Oil". Lubrizol. Archived from the original on 2017-02-15. Retrieved 2017-02-14.
  5. ^ قالب:Cite techreport
  6. ^ "Case Studies: Minimizing Worker Exposure to Mist in the Auto Industry". Green Engineering. Environment Protection Agency.
  7. ^ Hammerle R, Schuetzle D, Adams W (October 1994). "A perspective on the potential development of environmentally acceptable light-duty diesel vehicles". Environ. Health Perspect. 102 (Suppl 4): 25–30. doi:10.1289/ehp.94102s425. PMC 1566943. PMID 7529704. Archived from the original on 2005-11-25.
  8. ^ "04-87 BASF Corp. v. United States" (PDF). Slip Opinions. United States Court of International Trade. 2004-07-15. Archived from the original (PDF) on 2006-09-23.
  9. ^ "Explosives - Compounds". Global Security.
  10. ^ "Halobutyl rubber for pharmaceutical stoppers and seals". ExxonMobil Chemical.
  11. ^ "Making "Greener" Chewing Gum". American Chemical Society.
  12. ^ "Gumdrop Ltd". Retrieved 2018-03-13.
  13. ^ Shaw, Dougal (2018-03-06). "The chewing gum you don't mind stuck to your shoe". BBC News Online. Retrieved 2018-03-13.

وصلات خارجية

الكلمات الدالة:
تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=مطاط_بوتيل&oldid=4021291"