Le polyisobutylène (PIB) est un polymère bourreau de travail que l'on retrouve dans une multitude de produits, allant du chewing-gum, aux pneus, à l'huile moteur et aux additifs pour l'essence. Bien que produit commercialement en grande quantité depuis les années 1940, La chimie du PIB était un mystère - les scientifiques ne savaient pas comment le mécanisme de réaction qui crée le polymère se produit au niveau moléculaire, ce qui a limité le potentiel supplémentaire.

Cependant, une collaboration entre la Swanson School of Engineering de l'Université de Pittsburgh et Wickliffe, Lubrizol Corporation, basée dans l'Ohio, a percé les secrets du mécanisme de réaction de PIB. Les conclusions du groupe ont été publiées ce mois-ci dans la revue Catalyse ACS .

Le chercheur principal est Karl Johnson, le professeur William Kepler Whiteford au département de génie chimique et pétrolier de la Swanson School. Le financement de la recherche a été assuré par Lubrizol, qui, en 2014, a établi un partenariat stratégique de 1,2 million de dollars avec le département et la Swanson School pour lancer l'innovation en recherche qui offre également aux étudiants de premier cycle la possibilité de participer.

"Le PIB est un polymère incroyablement polyvalent. Il peut avoir de nombreuses propriétés différentes selon la façon dont il est fabriqué. Il existe de nombreuses "recettes" différentes pour fabriquer du PIB, chacun utilisant des catalyseurs et des conditions de réaction différents, mais il s'avère que personne ne sait vraiment ce qui se passe au niveau moléculaire. Il est important de découvrir ce qui se passe car il est plus difficile de contrôler un processus que vous ne comprenez pas."

Résoudre ce puzzle catalytique intéresse Lubrizol, qui se spécialise dans les ingrédients et les additifs pour les produits à base de polymères. En utilisant le Centre de recherche informatique de l'Université pour analyser les processus moléculaires, le groupe Pitt/Lubrizol a constaté que le mécanisme de réaction supposé n'était pas correct et que l'initiation de la réaction nécessite un catalyseur "superacide".

"Ces résultats fournissent un aperçu fondamental du mécanisme de réaction du PIB qui pourrait potentiellement être utilisé pour concevoir différents catalyseurs et contrôler la réaction - et donc, la gamme potentielle de produits, d'une manière qui n'est actuellement pas possible. » Le Dr Johnson a déclaré. « Ce projet montre la valeur de la création de partenariats universitaires/industriels pour poursuivre des recherches qui pourraient ne pas être possibles si elles étaient menées de manière indépendante.