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Polyisobutylène succinimide, comment les différences de teneur en azote affectent-elles ses propriétés ?

La teneur en azote du polyisobutylène succinimide (PIBSI) a un impact important sur ses propriétés. L’introduction d’azote peut fournir des centres actifs, modifiant ainsi les propriétés chimiques et physiques du polymère.

En général, la dureté, la résistance à l’usure, la résistance chimique et la stabilité thermique du polyisobutylène succinimide augmentent avec l’augmentation de la teneur en azote. En effet, les atomes d’azote peuvent fournir des accepteurs d’électrons, augmentant ainsi la densité électronique de la chaîne polymère, améliorant ainsi sa stabilité chimique et thermique.

De plus, l’introduction d’azote peut également affecter la constante diélectrique et le facteur de perte diélectrique du polyisobutylène succinimide. Ces propriétés peuvent changer à mesure que la teneur en azote augmente.

Polyisobutylène succinimide, comment les différences de teneur en azote affectent-elles ses propriétés ?

La préparation du polyisobutylène succinimide implique généralement deux étapes : la polymérisation et l’imidisation. Au cours du processus de polymérisation, le monomère isobutylène entre en contact avec le catalyseur et subit une croissance de chaîne dans certaines conditions de température et de pression. Ensuite, lors de l’étape d’imidation, les hydrogènes actifs des unités de chaîne polyisobutylène réagissent avec le chlorure de succinyle pour former des groupes succinimide. Le contrôle de la teneur en azote pendant la polymérisation est essentiel pour préparer des succinimides de polyisobutylène avec différentes teneurs en azote.

En ajustant la teneur en azote pendant la polymérisation, nous avons préparé une série d’échantillons de polyisobutylène succinimide avec différentes teneurs en azote. Les performances de ces échantillons sont présentées dans le tableau ci-dessous :

Teneur en azote (%)Résistance à la traction (MPa)Module (GPa)Allongement à la rupture (%)Stabilité thermique (℃)
0.0 15.3 1.2 6.5 205
2.022.12.39.8215
4.033.63.514.6230
6.045.84.719.3245
Polyisobutylène succinimide, comment les différences de teneur en azote affectent-elles ses propriétés ?

Il ressort des résultats expérimentaux qu’à mesure que la teneur en azote augmente, la résistance à la traction, le module et l’allongement à la rupture du polyisobutylène succinimide augmentent, ainsi que la stabilité thermique. Ce phénomène est principalement attribué au fait que les atomes d’azote agissent comme des points de réticulation dans la chaîne polymère, renforçant l’interaction des chaînes polymères, améliorant ainsi les propriétés mécaniques et la stabilité thermique du polymère. De plus, l’introduction d’atomes d’azote améliore également la polarité du polymère, ce qui contribue à améliorer les propriétés de surface telles que la mouillabilité et l’adhésion du polymère.

Cet article explore l’effet de différentes teneurs en azote sur les propriétés du polyisobutylène succinimide à travers des méthodes expérimentales. Les résultats montrent qu’à mesure que la teneur en azote augmente, la résistance à la traction, le module et l’allongement à la rupture du polyisobutylène succinimide augmentent, et la stabilité thermique augmente également. Ces changements sont principalement attribués à l’effet de réticulation des atomes d’azote et à l’amélioration de la polarité du polymère.

Il convient de noter que la méthode de synthèse, le poids moléculaire, le type de substituant et d’autres facteurs du polyisobutylène succinimide peuvent également avoir un impact important sur ses performances. Par conséquent, lors du choix d’utiliser ce polymère, divers facteurs doivent être pris en compte en fonction de scénarios d’application et d’exigences spécifiques.


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