Войти
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена полибутен-1, поли (1-бутен), ПБ-1 | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| ChemSpider |
|
| ECHA InfoCard | 100.111.056  |
| CompTox Dashboard (EPA ) | |
| Свойства | |
| Химическая формула | (C4H8)n |
| Плотность | 0,95 г / см |
| Температура плавления | 135 ° C (275 ° F; 408 K) |
| Родственные соединения | |
| Родственные соединения | 1-бутен (мономер) |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 N (что такое ?) | |
| Ссылки в информационном окне | |
Полибутилен (полибутен-1, поли (1-бутен), PB-1 ) представляет собой полиолефин или насыщенный полимер с химической формулой (C 4H8)n. Его не следует путать с полибутеном, низкомолекулярный олигомер.
Полибутилен получают путем полимеризации 1-бутена с использованием нанесенного Катализаторы Циглера – Натта. PB-1 представляет собой высокомолекулярный, линейный, изотактический и полукристаллический полимер. ПБ-1 сочетает в себе типичные характеристики обычных полиолефинов с некоторыми свойствами технических полимеров.
ПБ-1 при применении в виде чистой или усиленной смолы может заменить такие материалы, как металл, резина и технические полимеры. Он также синергетически используется в качестве элемента смеси для изменения характеристик других полиолефинов, таких как полипропилен и полиэтилен. Благодаря своим особым свойствам он в основном используется в напорных трубах, гибкой упаковке, водонагревателях, компаундировании и клеях-расплавах.
Изотактический PB-1 синтезируется в промышленных масштабах с использованием двух типов гетерогенных катализаторов Циглера – Натта. Первый тип катализатора содержит два компонента: твердый предварительный катализатор, δ-кристаллическую форму TiCl 3 и раствор алюминийорганического сокатализатора, такого как Al (C 2H5)3. Второй тип предварительный катализатор поддерживается. Активным ингредиентом катализатора является TiCl 4, а носителем является микрокристаллический MgCl 2. Эти катализаторы также содержат специальные модификаторы, органические соединения, относящиеся к классам сложных эфиров или эфиры. Предварительные катализаторы активируются комбинациями алюминийорганических соединений и других типов органических или металлоорганических модификаторов. Двумя наиболее важными технологическими преимуществами катализаторов на носителе являются высокая производительность и высокая доля кристаллического изотактического полимера, который они производят при 70-80 ° С. ° C в стандартных условиях полимеризации.
При нагревании до 190 ° C и выше PB-1 может быть легко подвергнут компрессионному формованию, литью под давлением, выдуванию на полые детали, прессованию и сварке. Не трескается от напряжения.. Благодаря своей кристаллической структуре и высокой молекулярной массе PB-1 обладает хорошей устойчивостью к гидростатическому давлению, показывая очень низкую ползучесть даже при повышенных температурах. Он эластичен, хорошо сопротивляется ударам и имеет хорошее упругое восстановление.
Изотактический полибутилен кристаллизуется в трех различных формах. Кристаллизация из раствора дает форму III с температурой плавления 106,5 ° C. При охлаждении из расплава образуется форма II, которая имеет температуру плавления 124 ° C и плотность 0,89 г / см. При комнатной температуре он самопроизвольно превращается в форму -I с температурой плавления 135 ° C и плотностью 0,95 г / см.
PB-1 обычно устойчив к химическим веществам, таким как моющие средства, масла, жиры, кислоты, основания, спирт, кетоны, алифатические углеводороды и горячие полярные растворы (включая воду). Он показывает более низкую стойкость к ароматическим и хлорированным углеводородам, а также к окисляющим кислотам, чем другие полимеры, такие как полисульфон и полиамид 6/6. Дополнительные характеристики включают превосходную стойкость к истиранию во влажном состоянии, легкую текучесть расплава (разжижение при сдвиге) и хорошее диспергирование наполнителей. Он совместим с полипропиленом, этиленпропиленовыми каучуками и термопластическими эластомерами.
Некоторые свойства:
Основное применение PB-1 - гибкие напорные трубопроводные системы для горячего и распределение холодной питьевой воды, предварительно изолированные сети централизованного теплоснабжения и системы поверхностного отопления и охлаждения. ISO 15876 определяет требования к характеристикам трубопроводных систем PB-1. Наиболее поразительными характеристиками являются свариваемость, термостойкость, гибкость и устойчивость к высокому гидростатическому давлению. Материал может быть классифицирован как PB 125 с минимально необходимой прочностью (MRS) 12,5 МПа. Другие особенности включают низкий уровень шума, низкое линейное тепловое расширение, отсутствие коррозии и известкового налета.
Трубопроводные системы PB-1 больше не продаются в Северной Америке (см. «Групповые иски и исключение из использования, одобренного строительным кодексом », ниже). Общая доля рынка в Европе и Азии довольно мала, но трубопроводные системы PB-1 демонстрируют устойчивый рост в последние годы. На некоторых внутренних рынках, например Кувейт, Великобритания, Корея и Испания, трубопроводные системы PB-1 занимают прочные позиции.
Несколько марок PB-1 коммерчески доступны для различных применений и технологий преобразования (выдувные пленка, литая пленка, экструзионное покрытие). Существуют две основные области применения:
ПБ-1 совместимы с широкий ассортимент смол для повышения клейкости . Он обеспечивает высокую когезионную и адгезионную прочность и помогает регулировать «открытое время» клея (до 30 минут) из-за его медленной кинетики кристаллизации. Он улучшает термическую стабильность и вязкость клея.
PB-1 допускает очень высокие загрузки наполнителя, превышающие 70%. В сочетании с низкой температурой плавления его можно использовать в безгалогенных огнестойких композитах или в качестве носителя маточной смеси для термочувствительных пигментов. PB-1 легко диспергируется в других полиолефинах и при низкой концентрации действует как технологическая добавка, уменьшая крутящий момент и / или увеличивая производительность.
Другие области применения включают бытовые водонагреватели, электрическую изоляцию, компрессионную упаковку, провода и кабели, подошвы для обуви и модификацию полиолефинов (термическое соединение, повышение мягкости и гибкости жестких составов, увеличение термостойкость и компрессионная установка мягких пластиков).
Сантехнические и отопительные системы из ПБ-1 используются в Европе и Азии более 30 лет. Первые эталонные проекты в системах централизованного теплоснабжения и теплых полов в Германии и Австрии с начала 1970-х годов все еще работают.
Одним из примеров является установка труб PB-1 в Венском геотермальном проекте (1974), где агрессивные геотермальная вода распределяется при рабочей температуре 54 ° C и давлении 10 бар. Другие материалы труб в той же установке вышли из строя или подверглись коррозии, и за это время были заменены.
Международные стандарты устанавливают минимальные требования к характеристикам для труб из PB-1, используемых в системах горячего водоснабжения. Стандартизированные методы экстраполяции позволяют прогнозировать срок службы, превышающий 50 лет при 70 ° C и давлении 10 бар.
Полибутиленовая водопроводная система использовалась в нескольких миллионах построенных домов. США примерно с 1978 по 1997 год. Проблемы с утечками и сломанными трубами привели к коллективному иску, который был урегулирован на 1 миллиард долларов. Утечки были связаны с деградацией полибутилена под воздействием хлорированной воды.
Водопроводные трубы из полибутилена больше не принимаются строительными нормами США и являются предметом коллективных исков как в Канаде, так и в США. Канады 1995 г. перечислил полибутиленовые трубопроводы как приемлемые для использования, за исключением систем рециркуляции. Трубопровод был удален из списка допустимых для использования в выпуске стандарта 2005 г.
Имеются данные, позволяющие предположить, что присутствие соединений хлора и хлорамина в муниципальная вода (часто преднамеренно добавляемая для замедления роста бактерий) вызовет ухудшение внутренней химической структуры полибутиленового трубопровода и связанных с ним ацеталевых фитингов. Реакция с хлорированной водой, по-видимому, сильно ускоряется растягивающим напряжением и чаще всего наблюдается в материалах, подвергающихся наибольшему механическому напряжению, например, в фитингах, резких изгибах и перегибах. Побеление материала под действием локальных напряжений обычно сопровождает и предшествует разложению полимера. В крайних случаях, эта химическая «коррозия», вызванная напряжением, может привести к сквозной перфорации и утечке в течение нескольких лет, но также может не выйти из строя в течение десятилетий. Фитинги с мягким компрессионным уплотнением могут обеспечить достаточный срок службы.
Поскольку химическая реакция воды с трубой происходит внутри трубы, часто бывает трудно оценить степень износа. Проблема может привести как к медленным утечкам, так и к разрыву трубы без предварительного предупреждения. Единственное долгосрочное решение - полностью заменить полибутиленовый водопровод во всем здании.
