Polyisopren

Polyisopren là loại polyme hình thành từ phản ứng trùng hợp của isopren. Thực tế, thuật ngữ polyisopren thường chỉ cis-1,4-polyisopren, được sản xuất qua quá trình polymer hóa isopren trong công nghiệp. Các dạng polyisopren tự nhiên cũng được sử dụng đáng kể, nổi bật nhất là cao su tự nhiên (chủ yếu là cis-1,4-polyisopren), có nguồn gốc từ nhựa cây. Cả polyisopren tổng hợp và cao su tự nhiên đều có tính đàn hồi cao, vì vậy chúng được dùng để sản xuất lốp xe và nhiều ứng dụng khác.

Các đồng phân trans khó sản xuất hơn nhiều so với đồng phân cis. Tuy nhiên, chúng cũng đã được tổng hợp và chiết xuất từ nhựa cây, gọi là gutta-percha. Những đồng phân này được dùng rộng rãi làm chất cách điện và là thành phần của quả bóng golf. Sản lượng polyisopren tổng hợp toàn cầu đạt 13 triệu tấn vào năm 2007 và 16 triệu tấn vào năm 2020.

Tổng hợp

Về lý thuyết, quá trình trùng hợp isopren có khả năng tạo ra bốn loại đồng phân khác nhau. Tỉ lệ của từng đồng phân trong polyme phụ thuộc vào cơ chế của quá trình trùng hợp.

Quá trình trùng hợp chuỗi anion, được khởi đầu bởi n-Butyllithi, tạo ra polyisopren. Trong đó, cis-1,4-polyisopren chiếm ưu thế, khoảng 90–92%. Trong khi đó, trans-1,4-polyisopren chỉ chiếm khoảng 8-10%.

Trùng hợp chuỗi phối hợp: Sử dụng chất xúc tác TiCl₄/Al(i-C₄H₉)₃, tạo ra cis-1,4-polyisopren tinh khiết hơn, tương tự như cao su tự nhiên. Trong khi đó, với VCl₃/Al(i-C₄H₉)₃, trans-1,4-polyisopren được sản xuất.

1,2 và 3,4-polyisopren được tổng hợp bằng chất xúc tác MoO₂Cl₂, phosphor và Al(OPhCH₃)(i-Bu)₂.

Ứng dụng

Cao su tự nhiên và polyisopren tổng hợp chủ yếu được dùng để chế tạo lốp xe. Ngoài ra, chúng còn được áp dụng trong các sản phẩm cao su khác như giày dép, dây đai, ống mềm và bao cao su.

Gutta-percha tự nhiên và trans-1,4-polyisopren tổng hợp được sử dụng trong sản xuất bóng golf.

• Cao su tự nhiên
• Cao su tổng hợp