Gomma butilica (IIR), chiamata anche gomma isobutilene-isoprene, una gomma sintetica prodotta copolimerizzando isobutilene con piccole quantità di isoprene. Apprezzata per l'inerzia chimica, l'impermeabilità ai gas e la resistenza agli agenti atmosferici, la gomma butilica viene impiegata nei rivestimenti interni degli pneumatici delle automobili e in altre applicazioni speciali.
principali polimeri industriali: gomma butilica (gomma isobutilene-isoprene, IIR)
La gomma butilica è un copolimero di isobutilene e isoprene prodotto per la prima volta da William Sparks e Robert Thomas presso
Sia l'isobutilene (C [CH 3] 2 = CH 2) sia l'isoprene (CH 2 = C [CH 3] -CH = CH 2) sono generalmente ottenuti dal cracking termico del gas naturale o dalle frazioni più leggere di greggio. A temperatura e pressione normali l'isobutilene è un gas e l'isoprene è un liquido volatile. Per la trasformazione in IIR, l'isobutilene, refrigerato a temperature molto basse (circa -100 ° C [-150 ° F]), viene diluito con cloruro di metile. Le basse concentrazioni (dall'1,5 al 4,5 percento) di isoprene vengono aggiunte in presenza di cloruro di alluminio, che avvia la reazione in cui i due composti copolimerizzano (cioè le loro molecole a unità singola si collegano insieme per formare molecole giganti a unità multiple). Le unità ripetitive polimeriche hanno le seguenti strutture:
Poiché il polimero di base, il poliisobutilene, è stereoregolare (ovvero, i suoi gruppi pendenti sono disposti in un ordine regolare lungo le catene polimeriche) e poiché le catene si cristallizzano rapidamente durante lo stiramento, IIR contenente solo una piccola quantità di isoprene è forte quanto la gomma naturale. Inoltre, poiché il copolimero contiene pochi gruppi insaturi (rappresentati dal doppio legame carbonio-carbonio situato in ciascuna unità ripetitiva isoprene), IIR è relativamente resistente all'ossidazione, un processo mediante il quale l'ossigeno nell'atmosfera reagisce con i doppi legami e rompe il catene polimeriche, degradando così il materiale. La gomma butilica mostra anche un tasso insolitamente basso di movimento molecolare ben al di sopra della temperatura di transizione vetrosa (la temperatura al di sopra della quale le molecole non sono più congelate in uno stato rigido e vetroso). Questa mancanza di movimento si riflette nella permeabilità insolitamente bassa del copolimero ai gas e nella sua eccezionale resistenza agli attacchi dell'ozono.
Il copolimero viene recuperato dal solvente come una briciola, che può essere mescolata con riempitivi e altri modificatori e quindi vulcanizzata in pratici prodotti in gomma. Grazie alla sua eccellente ritenzione dell'aria, la gomma butilica è il materiale preferito per le camere d'aria in tutte le dimensioni tranne quelle più grandi. Svolge inoltre un ruolo importante nelle fodere interne dei pneumatici tubeless. (A causa della scarsa durata del battistrada, i pneumatici all-butilici non hanno dato risultati positivi.) IIR è utilizzato anche per molti altri componenti automobilistici, comprese le strisce dei finestrini, a causa della sua resistenza all'ossidazione. La sua resistenza al calore lo ha reso indispensabile nella produzione di pneumatici, dove forma le vesciche che trattengono il vapore o l'acqua calda utilizzata per vulcanizzare i pneumatici.
Il bromo o il cloro possono essere aggiunti alla piccola frazione di isoprene di IIR per produrre BIIR o CIIR (noti come alobutili). Le proprietà di questi polimeri sono simili a quelle dell'IIR, ma possono essere polimerizzate più rapidamente e con quantità diverse e minori di agenti curativi. Di conseguenza, BIIR e CIIR possono essere copiati più facilmente a contatto con altri elastomeri che compongono un prodotto in gomma.
La gomma butilica fu prodotta per la prima volta dai chimici americani William Sparks e Robert Thomas presso la Standard Oil Company del New Jersey (ora Exxon Corporation) nel 1937. Precedenti tentativi di produrre gomme sintetiche avevano comportato la polimerizzazione di dieni (molecole di idrocarburi contenenti due doppi di carbonio-carbonio legami) come isoprene e butadiene. Sparks e Thomas hanno sfidato la convenzione copolimerizzando isobutilene, un'olefina (molecole di idrocarburi contenenti solo un doppio legame carbonio-carbonio) con piccole quantità, ad esempio meno del 2 percento, di isoprene. Come diene, l'isoprene ha fornito il doppio legame extra necessario per reticolare le catene polimeriche altrimenti inerti, che erano essenzialmente poliisobutilene. Prima che le difficoltà sperimentali fossero risolte, la gomma butilica era chiamata "butile futile", ma con i miglioramenti godeva di un'ampia accettazione per la sua bassa permeabilità ai gas e la sua eccellente resistenza all'ossigeno e all'ozono a temperature normali. Durante la seconda guerra mondiale il copolimero fu chiamato GR-I, per governo gomma-isobutilene.
![Battle of Buena Vista Guerra Messicano-Americana [1847]](https://images.thetopknowledge.com/img/world-history/7/battle-buena-vista-mexican-american-war-1847.jpg "Battle of Buena Vista Guerra Messicano-Americana [1847]")
