Il poliisobutilene (PIB) è un polimero da lavoro che si trova in una moltitudine di prodotti, che vanno dalle gomme da masticare, alle gomme, agli additivi per olio motore e benzina. Sebbene prodotto commercialmente in grandi quantità dagli anni '40, La chimica del PIB era un mistero:gli scienziati non erano sicuri di come il meccanismo di reazione che crea il polimero avvenga a livello molecolare, che limitava ulteriori potenzialità.

Però, una collaborazione tra la Swanson School of Engineering dell'Università di Pittsburgh e Wickliffe, Lubrizol Corporation, con sede in Ohio, ha svelato i segreti del meccanismo di reazione di PIB. I risultati del gruppo sono stati pubblicati questo mese sulla rivista Catalisi ACS .

L'investigatore principale è Karl Johnson, il William Kepler Whiteford Professor nel Dipartimento di Ingegneria Chimica e Petrolifera della Swanson School. Il finanziamento per la ricerca è stato fornito da Lubrizol, che nel 2014 ha stabilito una partnership strategica da $ 1.2 milioni con il Dipartimento e la Swanson School per avviare l'innovazione della ricerca che offre anche opportunità di partecipazione agli studenti universitari.

"PIB è un polimero incredibilmente versatile. Può avere molte proprietà diverse a seconda di come viene prodotto. Esistono molte 'ricette' diverse per produrre PIB, ciascuno impiega catalizzatori e condizioni di reazione diversi, ma si scopre che nessuno sa veramente cosa sta succedendo a livello molecolare. Scoprire cosa sta succedendo è importante perché è più difficile controllare un processo che non si capisce".

Risolvere questo puzzle catalitico è di interesse per Lubrizol, specializzata in ingredienti e additivi per prodotti a base di polimeri. Utilizzando il Centro di ricerca informatica dell'Università per analizzare i processi molecolari, il gruppo Pitt/Lubrizol ha scoperto che il meccanismo di reazione ipotizzato non era corretto e che l'inizio della reazione richiede un catalizzatore "superacido".

"Questi risultati forniscono informazioni fondamentali sul meccanismo di reazione PIB che potrebbe essere potenzialmente utilizzato per progettare diversi catalizzatori e per controllare la reazione, e quindi, la potenziale gamma di prodotti, in modi che attualmente non sono possibili." Ha detto il Dr. Johnson. "Questo progetto mostra il valore della creazione di partnership accademiche/industriali per perseguire la ricerca che potrebbe non essere possibile se perseguita in modo indipendente".