Poliisopreno es, estrictamente hablando, un nombre colectivo para los polímeros que se producen por polimerización del isopreno . En la práctica, el poliisopreno se utiliza comúnmente para referirse al cis -1,4-poliisopreno sintético, obtenido mediante la polimerización industrial del isopreno. También se utilizan en cantidades sustanciales formas naturales de poliisopreno, siendo la más importante el " caucho natural " (principalmente cis -1,4-poliisopreno), que se deriva de la savia de los árboles. Tanto el poliisopreno sintético como el caucho natural son muy elásticos y, en consecuencia, se utilizan para fabricar neumáticos y una variedad de otras aplicaciones.
El isómero trans , que es mucho más duro que el isómero cis , también ha tenido un uso importante en el pasado. También se ha sintetizado y extraído de la savia de las plantas; esta última resina se conoce como gutapercha . Estos fueron ampliamente utilizados como aislante eléctrico y como componentes de pelotas de golf . La producción mundial anual de poliisopreno sintético fue de 13 millones de toneladas en 2007 [1] y de 16 millones de toneladas en 2020. [2]
En principio, la polimerización del isopreno puede dar como resultado cuatro isómeros diferentes . La cantidad relativa de cada isómero en el polímero depende del mecanismo de la reacción de polimerización. [ cita necesaria ]
La polimerización de cadena aniónica, que se inicia con n -butil-litio , produce poliisopreno dominante cis -1,4-poliisopreno. Del 90 al 92% de las unidades repetidas son cis -1,4-, del 2 al 3% trans -1,4- y del 6 al 7% de 3,4 unidades. [3]
Polimerización en cadena coordinativa: con el catalizador de Ziegler-Natta TiCl 4 /Al ( i -C 4 H 9 ) 3 , se forma un cis -1,4-poliisopreno más puro similar al caucho natural. Con el catalizador de Ziegler-Natta VCl 3 /Al ( i - C 4 H 9 ) 3 , se forma poliisopreno transdominante . [4]
El poliisopreno dominante 1,2 y 3,4 se produce como catalizador MoO 2 Cl 2 soportado por ligando de fósforo y cocatalizador Al(OPhCH 3 )( i -Bu) 2 . [5]
La primera comercialización reportada de un poli-1,4-isopreno estereorregular con >90% de cis (90% a 92%) fue en 1960 por Shell Chemical Company . Shell utilizó un catalizador de alquil litio. El contenido del 90 % de cis-1,4 resultó insuficientemente cristalino para ser útil. [6]
En 1962, Goodyear logró fabricar un polímero cis al 98,5% utilizando un catalizador de Ziegler-Natta , y esto se convirtió en un éxito comercial.
El caucho natural y el poliisopreno sintético se utilizan principalmente para neumáticos . Otras aplicaciones incluyen productos de látex, calzado, cinturones, mangueras y condones . [7]
Para las pelotas de golf se utilizaron gutapercha natural y trans -1,4-poliisopreno sintético .