Poliisobutilensuccinimida, ¿cómo afectan las diferencias en el contenido de nitrógeno a sus propiedades?

El contenido de nitrógeno de la poliisobutilensuccinimida (PIBSI) tiene un impacto importante en sus propiedades. La introducción de nitrógeno puede proporcionar centros activos, cambiando así las propiedades químicas y físicas del polímero.

En general, la dureza, la resistencia al desgaste, la resistencia química y la estabilidad térmica de la poliisobutilensuccinimida aumentan al aumentar el contenido de nitrógeno. Esto se debe a que los átomos de nitrógeno pueden proporcionar aceptores de electrones, aumentando así la densidad electrónica de la cadena polimérica, mejorando así su estabilidad química y térmica.

Además, la introducción de nitrógeno también puede afectar la constante dieléctrica y el factor de pérdida dieléctrica de la poliisobutilensuccinimida. Estas propiedades pueden cambiar a medida que aumenta el contenido de nitrógeno.

La preparación de poliisobutilensuccinimida suele implicar dos pasos: polimerización e imidización. Durante el proceso de polimerización, el monómero isobutileno entra en contacto con el catalizador y sufre un crecimiento de cadena bajo ciertas condiciones de temperatura y presión. Posteriormente, durante la etapa de imidización, los hidrógenos activos en las unidades de la cadena de poliisobutileno reaccionan con cloruro de succinilo para formar grupos succinimida. Controlar el contenido de nitrógeno durante la polimerización es clave para preparar poliisobutilensuccinimidas con diferentes contenidos de nitrógeno.

Al ajustar el contenido de nitrógeno durante la polimerización, preparamos una serie de muestras de poliisobutilensuccinimida con diferentes contenidos de nitrógeno. El rendimiento de estas muestras se muestra en la siguiente tabla:

Puede verse a partir de los resultados experimentales que a medida que aumenta el contenido de nitrógeno, aumentan la resistencia a la tracción, el módulo y el alargamiento de rotura de la poliisobutilensuccinimida, y también aumenta la estabilidad térmica. Este fenómeno se atribuye principalmente al hecho de que los átomos de nitrógeno actúan como puntos de entrecruzamiento en la cadena del polímero, mejorando la interacción de las cadenas del polímero, mejorando así las propiedades mecánicas y la estabilidad térmica del polímero. Además, la introducción de átomos de nitrógeno también mejora la polaridad del polímero, lo que ayuda a mejorar las propiedades superficiales como la humectabilidad y la adhesión del polímero.

Este artículo explora el efecto de diferentes contenidos de nitrógeno sobre las propiedades de la poliisobutilensuccinimida a través de métodos experimentales. Los resultados muestran que a medida que aumenta el contenido de nitrógeno, aumentan la resistencia a la tracción, el módulo y el alargamiento de rotura de la poliisobutilensuccinimida, y también aumenta la estabilidad térmica. Estos cambios se atribuyen principalmente al efecto de reticulación de los átomos de nitrógeno y a la polaridad mejorada del polímero.

Cabe señalar que el método de síntesis, el peso molecular, el tipo de sustituyente y otros factores de la poliisobutilensuccinimida también pueden tener un impacto importante en su rendimiento. Por lo tanto, al elegir utilizar este polímero, se deben considerar varios factores según los escenarios y requisitos de aplicación específicos.