聚異丁烯(簡(jiǎn)稱PIB)是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的粘稠或半固體物質(zhì)，具有良好的耐熱、耐氧、耐臭氧、耐化學(xué)品及耐侯、耐紫外線、耐酸、耐堿性能，其體積電阻率高，膨脹系數(shù)小，不含電介質(zhì)有害物質(zhì)，電絕緣性優(yōu)良，裂解無(wú)殘?zhí)康忍攸c(diǎn)，除廣泛應(yīng)用于潤(rùn)滑油添加劑、石油添加劑、膩?zhàn)幽z粘合劑、口香糖添加劑以及電絕緣材料外、還大量應(yīng)用于橡膠等高聚物等領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)利用前景十分廣闊。

一般來(lái)說(shuō)，聚異丁烯分為低分子聚異丁烯、中分子聚異丁烯和高分子聚異丁烯。相對(duì)分子質(zhì)量在350到3500之間的材料稱低分子量聚異丁烯，相對(duì)分子質(zhì)量在一萬(wàn)到十萬(wàn)之間為中分子量產(chǎn)品，相對(duì)分子質(zhì)量在十萬(wàn)至一千萬(wàn)之間的為高分子量產(chǎn)品。相對(duì)分子質(zhì)量在三萬(wàn)以下的產(chǎn)品通常呈液態(tài)，相對(duì)分子質(zhì)量較高的材料則呈固態(tài)。我國(guó)生產(chǎn)商只可生產(chǎn)低中分子量產(chǎn)品，高分子量產(chǎn)品還不能生產(chǎn)。

有兩種聚合物商品通常不稱為聚異丁烯。一種是丁基橡膠，丁基橡膠是異丁烯和1%-3%的異戊二烯的共聚物，丁基橡膠與聚異丁烯在膠粘劑、密封劑、填料等方面的應(yīng)用有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。另一種是聚丁烯-1。聚丁烯-1在低分子量時(shí)和聚異丁烯的性能很相近，但在中高分子量時(shí)性能的差異就明顯起來(lái)。1橡膠類膠粘劑和密封劑。

聚異丁烯可用于膠粘劑、密封劑配方中。其用量約占全球總消費(fèi)量的13%-15%。聚異丁烯尤其適用于對(duì)潮濕敏感和要求不溶于水的環(huán)境。通常低分子量聚異丁烯被用作增粘劑或增塑劑，而中高分子量聚異丁烯則被用來(lái)調(diào)節(jié)彈性，延伸性，內(nèi)聚力和氣密性；聚異丁烯產(chǎn)品耐老化性能比橡膠基產(chǎn)品好，粘性持久，可用于其他高聚物無(wú)法黏附的表面。

主要用途：

　　一、密封膠：聚異丁烯優(yōu)良的耐大氣、耐老化和耐候性的特點(diǎn)和不透水蒸氣的特性，非常適用于生產(chǎn)各種密封劑和中空玻璃密封膠，可增加其產(chǎn)品的柔韌性和滲透性。

　　二、橡膠改性：聚異丁烯具有優(yōu)秀耐老化性和增塑性，可用于橡膠改性。目前廣泛應(yīng)用于高壓絕緣自粘膠帶、橡膠密封膠條等制造領(lǐng)域。

　　三、石蠟：聚異丁烯和石蠟或微晶型蠟混合后，就會(huì)在增加其抗拉性能及提高其產(chǎn)品脆度，尤其用于冷凍食品的包裝，可使其具有更高的柔軟性和抗酸性。

　　四、油墨：在油墨中加入聚異丁烯起增厚劑及分散劑作用，這類油墨如印刷用漿狀油墨、聚乙烯中輪轉(zhuǎn)影印，油墨，在印刷油墨中聚異丁烯起增粘作用，阻止油墨的干裂。

　　五、潤(rùn)滑脂：在潤(rùn)滑脂中加入聚異丁烯可提高其產(chǎn)品的粘性和抗極壓性能。 高分子材料改性、拉伸纏繞膜增粘母粒、阻尼脂等

　　分子量比較低的聚異丁烯主要作為潤(rùn)滑油添加劑、粘蟲(chóng)劑、電器電纜絕緣油、密封膩?zhàn)印⒄辰觿⒃鏊軇④浕瘎㈩伭戏稚⒛稣硠⒔饘俜冷P劑、皮革浸漬劑、馬路標(biāo)志漆等；分子量比較高的聚（異）丁烯主要用作潤(rùn)滑油指數(shù)改進(jìn)劑、粘合劑、不干膠、壓敏膠、密封材料、口香糖基料、防水卷材、減震材料、吸能材料、防護(hù)材料等。其中高端基聚異丁烯（末端位置是一個(gè)亞乙烯基雙鍵的聚異丁烯，簡(jiǎn)稱HRPIB）是指平均分子量500-5000，端基烯羥含量大于60%的聚異丁烯產(chǎn)品，這種聚異丁烯具有很高的反應(yīng)活性，可以通過(guò)比較簡(jiǎn)便的工藝就能引入適當(dāng)?shù)幕鶊F(tuán)，可以作為制備潤(rùn)滑油和燃油的無(wú)灰分散劑及清凈劑的原料。

1.聚異丁烯在潤(rùn)滑油中的應(yīng)用

1．1低分子聚丁烯的性能

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，低分子聚丁烯可以改善潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能，減少積碳形成，降低設(shè)備能耗，延長(zhǎng)使用壽命。

1）低分子聚丁烯的煎切安定性

應(yīng)用比較廣泛的低分子聚丁烯一般是指分子量為600—2400的低分子聚丁烯。

2）低分子聚丁烯的氧化安定性

低分子聚丁烯的加入對(duì)基礎(chǔ)油的抗氧化性能沒(méi)有不利影響。

3）低分子聚丁烯的氧化清凈性與積碳趨勢(shì)

隨著分子量的增加，低分子聚丁烯的清凈性變差。

4）低分子聚丁烯的磨擦性能

隨著低分子聚丁烯的分子量的增大，磨跡下降，這是由于油品粘度差異而導(dǎo)致油膜厚度不同造成的。

2.低分子聚丁烯在潤(rùn)滑油中的應(yīng)用

2.1在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油中的應(yīng)用

在較早的四沖程內(nèi)燃機(jī)油配方中，低分子聚丁烯被考慮用作增粘劑。但因?yàn)樗牡蜏匦阅茌^差，這主要局限在單級(jí)油及對(duì)低溫性能要求不高的多級(jí)油（如15W/40，20W/50等）中。

2.2在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)油中的應(yīng)用

二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑方式獨(dú)特，需要廣泛采用低分子聚丁烯配方，以保護(hù)環(huán)境及機(jī)車本身。一般在配方中采用分子量950左右的低分子聚丁烯。

2.3在工業(yè)齒輪油中的應(yīng)用

綜合性價(jià)比來(lái)看，一般推薦采用PB2400用于工業(yè)齒輪油中。采用500SN添加不同比例的PB2400，可以調(diào)配ISO 150到ISO 1000各個(gè)粘度級(jí)別的工業(yè)齒輪油，可以避免采用昂貴的150BS基礎(chǔ)油，從而降低整個(gè)配方的成本。

2.4在車用齒輪油中的應(yīng)用

由于車用齒輪油比工業(yè)齒輪油具有更苛刻的煎切穩(wěn)定性的要求，推薦用PB1300完全替代150BS光亮油，從而滿足油品對(duì)煎切穩(wěn)定性的要求。

2.5在高溫鏈條油中的應(yīng)用

采用PB1300和酯類油，烷基二苯醚，PAO油品調(diào)整到適宜的粘度，并加入TCP，DW7007等添加劑可以調(diào)配出不同類型的高溫鏈條油。

2.6在空壓機(jī)油中的應(yīng)用

采用低分子聚丁烯和PAO及酯類油（5%--15%）在配合適宜的添加劑復(fù)合物調(diào)配而成的合成空壓機(jī)油，清凈性能好，不產(chǎn)生積碳，使用壽命可以達(dá)到8000h。

2.7在金屬加工油中的應(yīng)用

低分子聚丁烯在金屬加工中應(yīng)用廣泛。如，PB2400和PB1300可以用于淬火油中起到催冷劑及光亮劑的作用。PB2400用于切削油中還可以降低煙霧。在有色金屬拉拔中采用低分子聚丁烯可以減少沉積物從而免去后續(xù)的清洗工藝。

2.8在潤(rùn)滑脂中的應(yīng)用

在潤(rùn)滑脂中采用低分子聚丁烯（PB1300，PB2400）可以改善油品的粘附性能，如礦山的球蘑機(jī)大齒輪潤(rùn)滑脂。總之，低分子聚丁烯具有良好的煎切穩(wěn)定性、適宜的氧化安定性及優(yōu)良的高溫清凈性；能夠牢固的吸附在金屬表面，降低摩擦系數(shù)，改善極端條件下的潤(rùn)滑，并保護(hù)金屬表面，防止腐蝕。低分子聚丁烯能夠提高油膜厚度及油膜強(qiáng)度，吸收沖擊載荷，降低齒輪噪音，減振效果明顯。由于黏附性良好，可以防止啟動(dòng)時(shí)缺油，消除粘滑現(xiàn)象。低分子聚丁烯是光亮油的理想替代產(chǎn)品。

2.聚異丁烯在橡膠樹(shù)脂中的應(yīng)用

1）與樹(shù)脂共混

      高分子量PIB與低比例聚乙烯(PE)的共混，可改善共混料的流動(dòng)性及加工性能；而與高比例的PE共混則可大大提高強(qiáng)度，明顯降低冷流性，當(dāng)PE的比例達(dá)到50%以上時(shí)，冷流即可降到最低值。 高分子量PIB和PE或聚苯乙烯(PS)的共混料也被廣泛用作絕緣材料。 聚氯乙烯（PVC）用作阻尼材料多做成與高聚物的共混物，PVC/PIB共混物有較佳的阻尼性質(zhì)

      PIB可用于熱熔復(fù)合涂布，熱熔復(fù)合涂布法是用聚異丁烯等的改性蠟類，加熱使其呈溶液狀態(tài)，涂布于薄膜基材上，第二基材直接貼合其上，再用冷卻滾簡(jiǎn)冷卻而復(fù)合。這種方法涂布粘合劑后不用干燥的工序，裝置比干式復(fù)合法簡(jiǎn)單，適用于鋁箔/紙，塑料/塑料、塑料/鉛箔的復(fù)合。

      PIB還用于生產(chǎn)膜防滑食品／飼料／卡板包裝膜 、鑄型／吹塑薄膜、降低氣體透過(guò)率／抗結(jié)露性能薄膜。添加少量聚異丁烯（PIB）改性的飼草用膜，可滿足以下要求：良好的柔韌性、足夠的拉伸強(qiáng)度及耐刺穿性、良好的阻氧性及阻光性（青貯機(jī)理是厭氧發(fā)酵，青貯膜應(yīng)目前青貯膜多用藍(lán)、綠、白等色，主材料為L(zhǎng)DPE或LLDPE）。

2）與橡膠共混

     PIB可以任意比例與其它橡膠共混。作共混時(shí)，以分子量為15-20萬(wàn)的產(chǎn)品最為適宜。一般來(lái)說(shuō)，含有高比例聚異丁烯的共混物比純橡膠可填充更多的填料。PIB可以與橡膠共硫化。

     將高分子PIB 30-150份、炭黑10-90份、TiO2 100-650份、丁基橡膠100份及一定量硫化劑滾壓成片，加熱硫化，然后切割成帶，可制成張弛電路范疇的自粘帶。

     將丁基橡膠5-35份、甲基苯基硅氧烷1-7份、低分子量PIB 4-25份、高分子量PIB0.5-5.0份、添加劑 2-15份、增塑劑0.5-4.0份及溶劑相混合制成的粘接帶，具有良好的粘接力與內(nèi)聚力。

    PIB還可以改性聚氨酯。用端羥基PIB與甲苯二異氰酸酯的預(yù)聚物合成含有聚異丁烯柔軟鏈段的聚氨酯橡膠，可改進(jìn)聚氨酯的氣體滲透性、吸水性、水解穩(wěn)定性及空氣的老化性。

PIB作為橡膠改性已得到廣泛應(yīng)用。PIB/EPR共混物經(jīng)輻照后，共混物中的PIB發(fā)生交聯(lián)，而且交聯(lián)是在一定輻射劑量和組成比范圍內(nèi)發(fā)生的。當(dāng)PIB含量為70%時(shí)交聯(lián)度最高。1,2-PB/PIB共混物經(jīng)輻照后，共混物中的PIB只發(fā)生了部分交聯(lián)。而PIB/SBR、PIB/EVA等共混物經(jīng)輻照后，共混中的PIB仍然發(fā)生裂解。

3）與樹(shù)脂及橡膠共混

     將高分子量PIB 15份、聚1-丁烯20份、丁基橡膠10份、滑石填料50份、增強(qiáng)纖維3份、ZnO 2%進(jìn)行共混，可制得一種長(zhǎng)期使用、無(wú)毒、不刺激人體皮膚的粘性繃帶材料。

PIB、PE與丁基橡膠的共混硫化膠，增高了粘接性，且允許填充大量填料；而丁基橡膠的硫化又可改善膠料的初始強(qiáng)度。這種特性尤適于制作交聯(lián)聚乙烯電纜接頭附件的自粘性膠膠帶。由于這種自粘性膠的密封強(qiáng)度高，可耐高電壓，故在電纜、防腐管道等方面被大量使用。

3.聚異丁烯在拉伸纏繞膜中的應(yīng)用

3.1纏繞膜用增粘劑

聚乙烯可以制得具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、較佳延伸性和良好回彈性的薄膜，但難于制得具有足夠表面粘性的塑料薄膜，因此生產(chǎn)聚乙烯纏繞薄膜時(shí)，往往需要借助于增粘劑類添加劑的加入，以提高薄膜的表面粘性。

3.2保鮮膜

保鮮膜是人們常用的一類保鮮食品的塑料包裝制品，目前市場(chǎng)上的保鮮膜主要有三種，第一種是聚乙烯，這種材料主要用于食品的包裝，如水果、蔬菜等，包括在超市采購(gòu)回來(lái)的半成品用的都是這種材料；第二種叫聚氯乙烯，這種材料也可以用于食品包裝；第三種是聚偏二氯乙烯，，主要用于一些熟食等的包裝。由于PVC類保鮮膜中使用的增塑劑有致癌作用，而PVDC的生產(chǎn)成本太高，因此國(guó)內(nèi)大多數(shù)的保鮮膜都傾向于使用PE作為原料。保鮮膜是纏繞膜的一種，但是由于它不需要像纏繞膜那么高的自粘性能，因此，聚異丁烯的使用量會(huì)更少，聚異丁烯主要用來(lái)增加產(chǎn)品柔韌性及自粘性。

4.聚異丁烯在電容器浸漬液中的應(yīng)用

電容器是一種儲(chǔ)存電能的元件，在電路中做隔直流、旁路、耦合等作用，它由兩個(gè)彼此互相絕緣但又靠近的導(dǎo)體，如金屬板或金屬箔所組成，這兩個(gè)導(dǎo)體又叫做電容器的兩個(gè)極，中間的絕緣物質(zhì)叫電介質(zhì)。根據(jù)介質(zhì)的不同以及電容器的容量是否可分，電容器可以分為以下幾類：從上圖可以看出，電容器的種類眾多，不同電容器的結(jié)構(gòu)及用途也不盡相同。目前用于空調(diào)的電容器，主要是薄膜介電容器中的金屬化聚丙烯薄膜電容器，市場(chǎng)型號(hào)為BB65。它是以聚丙烯薄膜作為電介質(zhì)，采用真空蒸鍍的方式在有機(jī)薄膜的表面涂覆金屬薄層（鋅鋁復(fù)合/單鋁）作為電極，另外，通常將薄膜電容浸在經(jīng)過(guò)特別處理的絕緣油里，從而增強(qiáng)它的耐壓。不同的絕緣油，對(duì)電容器的性能及使用壽命存在著重要影響，因此，在電容器的生產(chǎn)過(guò)程中，選擇合適的絕緣油，至關(guān)重要。

5.聚異丁烯在電光纜膏中的應(yīng)用

填充膏的主要功能是防水，即阻止水分子向光纖表面滲透。因此，任何親水性的物質(zhì)均不應(yīng)用作基礎(chǔ)配方。表面化學(xué)的理論表明可用HLB值(hydrophile-lipophile balance value)即親憎平衡值來(lái)確定物質(zhì)的親水、琉水性能：疏水愈甚，HLB值愈小；親水愈佳，HLB值愈大。據(jù)此，配方設(shè)計(jì)時(shí)首選了HLB=0的液體石蠟以及HLB同樣很低的二甲基硅油作為基料。除硅油類物質(zhì)外，包括液體石蠟在內(nèi)的大多數(shù)液態(tài)有機(jī)物的粘度皆隨溫度降低而迅速增加。為使填充膏不致困低溫過(guò)粘或高溫過(guò)稀而影響成纜工藝。必需調(diào)節(jié)其粘度指數(shù)，即改變其粘度隨溫度的變化率。常用的粘度指數(shù)改進(jìn)劑有聚甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸一極性單體共聚物、聚異丁烯、烯烴共聚物、聚烷基苯乙烯等高分子化臺(tái)物。它們的共同之處是：低溫下在基礎(chǔ)油中有較強(qiáng)的凝聚力，分子呈卷曲狀。故粘度增加不大，高溫下．凝聚力減小，分子鏈展開(kāi)，故可增加粘度。

三：聚乙丙烯的結(jié)構(gòu)及特性

聚異丁烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)是典型的飽和線形聚合物，整個(gè)結(jié)構(gòu)主要部分是由重復(fù)單元－CH2－C(CH3)2－構(gòu)成，頭基是CH3－，尾基是－CH2-C(CH3)=CH或－CH=C(CH3)-CH3。聚異丁烯按其分子量分為高分子量聚異丁烯(分子量>1000)和低分子量聚異丁烯(分子量<1000)，二者性能和應(yīng)用不同。聚異丁烯是無(wú)色無(wú)味無(wú)毒的高純度的液體異構(gòu)直鏈烷烴，可用于化妝品和藥品的油相成份而無(wú)特殊的限制；和白礦油、凡士林相比，Polysynlane能給產(chǎn)品以極好而高貴的手感，滋潤(rùn)不油膩，保濕潤(rùn)滑，滲透力強(qiáng)。

聚異丁烯是以異丁烯為主和少量正丁烯共聚而成的液體，其結(jié)構(gòu)幾乎都是長(zhǎng)鏈，并且具有一個(gè)雙鍵的單烯烴。聚丁烯與低分子聚異丁烯在使用中沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)別，由于制備方法基本相同，因此不易嚴(yán)格區(qū)分。但聚異丁烯是以混合丁烯為原料，從結(jié)構(gòu)上講是異丁烯和正丁烯的共聚物，分子量較低，是一種粘稠液體，主要用于潤(rùn)滑油、膠粘劑、化妝品等多種行業(yè)。

　　聚異丁烯(PIB)由異丁烯聚合而成，按分子量高低不同，分為低分子量聚異丁烯、中分子量聚異丁烯、高分子量聚異丁烯；按末端乙烯基摩爾分?jǐn)?shù)高低不同，分為高活性聚異丁烯和低活性聚異丁烯；按衛(wèi)生程度不同，分為食品級(jí)聚異丁烯和工業(yè)級(jí)聚異丁烯；按聚合工藝不同，分為本體法聚異丁烯和溶劑法聚異丁烯；按原料來(lái)源來(lái)不同，分為純異丁烯聚異丁烯和混合碳四聚異丁烯；按催化劑不同，分為鋁系聚異丁烯和硼系聚異丁烯。

　　一般來(lái)說(shuō)，分子量在350到3500之間的材料稱低分子量聚異丁烯，分子量在一萬(wàn)到十萬(wàn)之間為中分子量產(chǎn)品，分子量在十萬(wàn)至一千萬(wàn)之間的為高分子量產(chǎn)品。分子量在三萬(wàn)以下的產(chǎn)品通常呈液態(tài)，分子量較高的材料則呈固態(tài)。