必威电竞|足球世界杯竞猜平台

鹵化丁基橡膠
來源:互聯網

鹵化丁基橡膠(Halogenated Butyl Rubber,HBR),別名鹵代丁基橡膠,是丁基橡膠在脂肪烴溶劑中與氯或溴進行反應的產物,可分為氯化丁基橡膠(CIIR)和溴化丁基橡膠(BIIR)兩大類。1953年,Morrisey開發出丁基橡膠溴化的方法。1954年美國Goodri Chemical公司以工業規模生產出溴化丁基橡膠。1965年后,原蘇聯以干法工藝生產溴化丁基橡膠。美國Exxon公司和德國拜耳集團公司的丁基橡膠生產技術和新產品開發能力在世界上處于絕對領先地位,對外不轉讓技術。

鹵化丁基橡膠特征比重為0.93,白色固體。與普通丁基橡膠相比,其增加了額外的交聯位置,增加了雙鍵的反應性。除保持普通丁基橡膠的低透氣性、高減震性、耐老化性、耐天候性及耐化學品等特性外,還具有硫化速度提高,與其他高不飽和橡膠相容性好、可以共硫化,同時改善了與其他橡膠的黏結性能,可單獨用氧化鋅硫化,有更好的耐熱性。氯化丁基橡膠(CIIR)的制備方法分干膠混煉氯化和溶液氯化兩種,溴化丁基橡膠(BIIR)的制備方法也分干混煉法和溶液法兩種。

鹵化丁基橡膠主要用于制作無內胎輪胎的氣密層、耐熱內胎、耐熱軟管、耐熱輸送帶、藥用瓶塞、防震墊等。2025年8月12日,根據《中華人民共和國反傾銷條例》有關規定,中華人民共和國商務部發布關于鹵化丁基橡膠初裁公告,決定實施臨時反傾銷措施,裁定鹵化丁基橡膠案加拿大公司的傾銷幅度為26.2%至40.5%。

歷史

鹵化丁基橡膠的研究與開發始于20世紀50年代以后,目的是提高丁基橡膠硫化性能并改進它與其他橡膠并用的相容性能。1953年,Morrisey開發出丁基橡膠溴化的方法。1954年美國Goodri CHemical公司以工業規模生產出溴化丁基橡膠。但早期生產的溴化丁基橡膠因溴化工藝不夠成熟,產品質量不高,于1969年停產。1965年以后,Polysar公司成功地開發了一種連續法制造溴化丁基橡膠工藝,并于1971年以工業化產品投放市場。其后其于公司在比利時Anwerp建立裝置,于1980年開始生產溴化丁基橡膠。1980年,Exxon Chemical公司引進技術,在英國Fawley建廠,生產溴化丁基橡膠。

1965年后,原蘇聯以干法工藝生產溴化丁基橡膠。氯化丁基橡膠于1960年由Exxon Chemical公司的Baton—Rouger采用連續法工藝開始商品化生產。1971年,該公司的Fawley廠也開始生產氯化丁基橡膠。1979年,Polysar公司從Exxon Chemical公司引進技術,在Samia廠開始生產氯化丁基橡膠。

美國Exxon公司和德國拜耳集團公司的丁基橡膠生產技術和新產品開發能力在世界上處于絕對領先地位,對外不轉讓技術。近年來,隨著中國橡膠工業的發展,市場對鹵化丁基橡膠的需求量逐年增加。由于中國只有個別廠家可以生產鹵化丁基橡膠,以至鹵化丁基橡膠基本依賴于進口,進口量越來越大,市場價格也在逐年攀升。

物質結構

鹵化丁基橡膠的分子結構如下圖所示。該種橡膠可利用雙鍵通過、硫給予體、醌進行硫化,也可利用鹵族元素通過福美雙二硫代氨基甲酸鹽硫脲等進行硫化。目前,市場上銷售的鹵化丁基橡膠有氯化丁基膠(CIIR)和溴化丁基橡膠(BIIR)兩種。

硫化性能

氯化丁基橡膠和溴化丁基橡膠的硫化方法和硫化特性基本相同,但后者更富有反應性,且硫化速度也快。特別是用硫脲硫化,BIIR的硫化速度要比CIIR的快得多,如下圖。此外,氯化丁基橡膠的歷史比溴化丁基橡膠的長,成本也便宜,且加工穩定性也好,因此用途也較廣泛;溴化丁基橡膠與天然橡膠的粘接強度高、耐熱性較好,可用于輪胎的氣密層。

理化性質

鹵化丁基橡膠特征比重為0.93,白色固體。與普通丁基橡膠相比,鹵化丁基橡膠增加了額外的交聯位置,增加了雙鍵的反應性。除保持普通丁基橡膠的低透氣性、高減震性、耐老化性、耐天候性及耐化學品等特性外,還具有硫化速度提高,與其他高不飽和橡膠相容性好、可以共硫化,同時改善了與其他橡膠的黏結性能,可單獨用氧化鋅硫化,有更好的耐熱性。

合成方法

氯化丁基橡膠(CIIR)的制備方法分干膠混煉氯化和溶液氯化兩種方法。前一法是在開煉機上把吸附氯氣的活性炭或其它氯化劑混入丁基橡膠中經加熱和混煉后制得;后一法是先把橡膠溶于四氯化碳三氯甲烷己烷溶劑中然后在常溫下通入氯氣進行氯化即制得氯化丁基橡膠,出于該法已實現連續氯化工藝生產,故已成為主要的制造方法。極性氯原子的引入,可克服丁基橡膠硫化速度慢、粘合性能差,與高不飽和橡膠難于共硫化等問題,該膠能以單用或并用方式制造無內胎輪胎的氣密層,淺色或白色胎側,及用于膠帶、膠管、密封、絕緣或粘合等的膠料。

溴化丁基橡膠(BIIR)的制備方法也分干混煉法和溶液法兩種方法。按前一法可分別把N2溴代琥珀酰亞胺、二溴二甲基乙內酰脲或活性炭吸附溴(31.2%重量比)加入到開煉機上的丁基橡膠中進行熱混煉而制得;而后一法是將丁基橡膠溶解于氯化烴溶劑,再通入3%的溴后反應制取的,該溴化過程是連續的,產品質量均勻且穩定。溴化丁基橡膠與氯化丁基橡膠相比,有更多的活性硫化點,硫化速度快,與不飽和型橡膠能更好粘合,有更高的耐老化性和較低的焦燒安全性。主要可用作輪胎的氣密層、胎側、內胎、容器襯里、藥品瓶塞和膠墊等。

應用領域

在輪胎上的應用

隨著輪胎技術的發展更新,采用丁基橡膠(IIR)制造的內胎輪胎將逐漸被由鹵化丁基橡膠制造的子午胎輪胎所取代。目前80%以上的鹵化丁基橡膠用于生產子午胎氣密層,其作用是防止胎內的空氣和濕氣與輪胎的鋼轱接觸,并保持輪胎適宜穩定的氣壓,以達到子午胎最佳性能。

子午胎輪胎的胎側在使用過程中變形大、屈撓高、易生熱,要求胎側膠有良好的耐屈撓龜裂、耐候性和生熱低的特點,并與胎身和胎面黏結良好,鹵化丁基橡膠能很好地滿足胎側膠的要求。

隨著車速的提高和長途運輸的發展,對載重車用內胎的耐熱性和耐疲勞性要求提高,IR也很難滿足這一要求,而鹵化丁基橡膠耐熱性優于IIR,用于制造這類車用內胎是完全可以滿足要求的。

在藥用瓶塞上的應用

與IIR相比,鹵化丁基橡膠硫化效率高、交聯劑TAIC用量少、可實現無硫無鋅硫化,因此鹵化丁基橡膠在藥用瓶塞上的應用更為普遍。根據藥品不同,可選用CIR瓶塞或BIIR瓶塞。

IIR和鹵化丁基橡膠除了其基本性能外,具有對硫化體系有廣泛的適應性、耐熱和殺菌、良好的密封和再密性以及針刺人時有良好的抗破碎性和低毒性等優點,還是生產醫用密封制品的優質原料。

其他方面

利用鹵化丁基橡膠耐蒸汽和耐熱水性能,制造蒸汽膠管等膠管制品、耐熱輸送帶;利用其減震性,制造飛機、船舶及各種機電裝置等使用的各種減震器;利用其耐化學性和抗阻燃性,制造用于特殊場所的防核輻射、耐化學、耐生物和防火阻燃的防護服以及防毒手套和防毒面具等。

相關報道

2024年9月14日,根據《中華人民共和國反傾銷條例》的規定,中華人民共和國商務部發布2024年第38號公告,決定對原產于加拿大日本印度的進口鹵化丁基橡膠進行反傾銷立案調查。

2025年8月12日,根據《中華人民共和國反傾銷條例》有關規定,商務部發布關于鹵化丁基橡膠初裁公告,決定實施臨時反傾銷措施,裁定鹵化丁基橡膠案加拿大公司的傾銷幅度為26.2%至40.5%。

參考資料 >

商務部公布對原產加、日、印進口鹵化丁基橡膠反傾銷調查初步裁定.騰訊網.2025-08-16

鹵化丁基橡膠.中國大百科全書.2025-08-16

商務部公布對原產于加拿大的進口油菜籽、原產于加拿大等國的進口鹵化丁基橡膠反傾銷調查初裁.新華網.2025-08-16

生活家百科家居網