丁基橡胶简介，丁基橡胶的主要应用

【本文导读】:丁基橡胶是由异丁烯和少量异戊二烯共聚而成的合成橡胶，是七大通用合成橡胶(顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶)之一，英文名叫butyl rubber,简称IIR。白色至淡灰色，无臭无味;不溶于乙醇和乙醚。粘均分子量

　　丁基橡胶是由异丁烯和少量异戊二烯共聚而成的合成橡胶，是七大通用合成橡胶(顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶)之一，英文名叫Butyl Rubber,简称IIR(Isobutylene Isoprene Rubber的缩写)。白色至淡灰色，无臭无味;不溶于乙醇和乙醚。粘均分子量=(35-45)×l04，相对密度(17℃/4℃)0.92、(27℃/4℃)0.91，折射率1.5078～1.508l，玻璃化温度-69℃，比热容1.94kJ/(kg•K)，热导率0.091W/(m.K)。异戊二烯链节仅占主链的0.6%～3.0%、因此丁基橡胶分于链的饱和度很高。

丁基橡胶分子式：

丁基橡胶简介，丁基橡胶的主要应用(pic1)

一、丁基橡胶的发展简史

　　丁基橡胶的发展始于对聚异丁烯的合成研究，距今己有一百四十多年历史，也就是二战抗日战争转入反攻阶段的1943年。Exxon公司BatonRouge率先实现了丁基橡胶规模化生产，投发市场。

　　之后，德国，加拿大，法国，意大利等**都相继采用"淤浆法"也就是以氯甲烷为稀释剂，再以H20-A1C13为引发体系，在低温负100摄氏度下，将异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子共聚合制得丁基橡胶。而唯有前苏联[今俄罗斯]是釆用溶液法，也就是以烷基氯化铝与水的络合物为引发剂，在异戊烷中，于负90至负70摄氏度下，异丁烯和少量异戊二烯共聚而得丁基橡胶。溶液法生产的丁基橡胶，不足之处是分子链存在支化，与淤浆法工艺生产的丁基橡胶，性能还是有一定差距，但价格相対便宜一些。丁基橡胶合成工艺，看起来简单，但干起来却不那么简单，能生产的**不多，迄今为止，龙头老大仍然是Exxon公司，几乎占世界产量一半，且性能好，品种齐全。

　　我国也于上世纪六十年代，开始以溶剂法研发丁基橡胶，并于八十年代以淤浆法研发丁基橡胶聚合工艺。现我国己有燕山石化公司生产丁基橡胶。丁基橡胶的主要原材料是异丁烯单体或其前驱体，其余原材料包括异戊二烯、溶剂、催化剂等;供应商以大型石化企业为主。

二、丁基橡胶的种类

　　丁基橡胶的种类按不饱和程度的大小分为5级，其不饱和度分别为0.6%-1.0%、1.1% ~ 1.5% . 1.6%~2.0%。、 2.1%-2.5%、2.6% ~33%。在每个级别中，又可据其门尼粘度的高低和所用防老剂有无污染或污染程度分为若干个牌号。

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三、丁基橡胶的性能

　　丁基橡胶的性能主要由聚异丁烯主链及其不饱和度极底的结构所决定，其不饱和度仅为0.5%～3.3%(mol)约为天然橡胶的1/50，因此丁基橡胶具有一系列的优良特性。

　　1.丁基橡胶具有良好的气密性，气体通过聚合物的扩散速度和聚合物分子的热运动有关，丁基橡胶分子链中侧甲基排列密集，限制了聚合物分子的热运动，因此透气率低，气密性好。

　　2.丁基橡胶具有良好的热稳定性，丁基橡胶硫化胶具有优良的耐热稳定性硫磺硫化的丁基橡胶可在100℃或稍低温度下于空气中长期使用，用树脂硫化的丁基橡胶使用温度可达150℃～200℃。丁基橡胶的热氧老化属降解型，老化趋向为软化。

　　3.丁基橡胶具有良好的耐臭氧和耐天候老化性，丁基橡胶分子链的高饱和度使之具有很高的耐臭氧和耐天候老化性耐臭氧性能约优于天然橡胶，丁苯橡胶的10倍。

　　4.丁基橡胶具有吸能性(减震性能)，丁基橡胶分子结构中缺少双键，且侧链甲基分布密度较大因此具有良好的吸收震动和冲击能量的特性，在很宽的温度范围内(-30～-50℃)丁基橡胶的回弹特性都不大于20%，这表明了丁基橡胶的吸收机械性能的能力优于其它橡胶，丁基橡胶在高变形速度下的阻尼性质是聚异丁烯链段所固有的，在很大程度上，它不受使用温度，不饱和度水平，硫化状态和配方变化的影响。

　　5.丁基橡胶具有良好的化学稳定性，丁基橡胶的高饱和结构，使之具有较高的化学稳定性。丁基橡胶特别耐动植物油，对多数无机酸和有机酸都具有良好的抗侵蚀性，虽然它不耐浓氧化酸，如硝酸和硫酸，但是能耐非氧化酸和中等浓度的氧化酸，并耐碱溶液和氧化还原溶液。在70%的硫酸中浸泡13周后，丁基橡胶强度和伸长率几乎没有损失，而天然橡胶和丁苯橡胶性能已严重下降。

四、丁基橡胶的生产工艺

　　异丁烯和少量异戊二烯在氯甲烷溶剂中，以三氯化铝及微量水为引发剂进行淤浆聚合而得到的共聚物。

五、丁基橡胶的用途

　　用于制造汽车内胎、无内胎轮胎、气球、电缆绝缘层、蒸汽管、水胎、贮槽衬里、水坝底层及垫圈等各种橡胶制品。

六、丁基橡胶的主要应用

　　1.轮胎

　　丁基橡胶主要的应用是制造轮胎气密层和轮胎内胎。轮胎工业用卤化丁基橡胶作为汽车、卡车、公用汽车和飞机轮胎用的气密层，其使用占我国丁基橡胶总消耗的84.6%。

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　　2.药用胶塞

　　医用瓶塞丁基化是中国丁基橡胶的第二大需求市场。目前我国药用胶塞所用丁基橡胶占总消耗的10.5%。

　　3.其它

　　余下4.9%的丁基橡胶主要消费在口香糖胶基，防水卷材，粘合剂，橡胶坝等方面。

　　口香糖胶基是一种无营养，不消化且不溶于水的易咀嚼性固体。它是口香糖及泡泡糖中最基本的咀嚼物质，一些口香糖产品配方中含有20%-30%丁基橡胶所做的胶基。

　　丁基防水胶带是以丁基橡胶为主要原料，配以其他助剂，通过先进工艺加工制成的一种终生不固化型自粘防水密封胶带，对各种材质表面都有极强的粘结力，同时具有优良的耐候性、耐老化性及防水性，对被粘物表面起到密封、减震、保护等作用。该产品完全不含溶剂，所以不收缩、不会散发有毒气体。因其终生不固化，是一种极为先进的防水密封材料。

　　丁基橡胶胶黏剂的制作方法是，首先将丁基橡胶塑练，然后与其它固体助剂混炼、切片，再溶于溶剂汽油中，同时加入91%异丙醇，溶解搅拌均匀即可。一般作为溶剂压敏胶和密封胶。

　　橡胶坝，又称橡胶水闸，是用高强度合成纤维织物作受力骨架，内外涂覆丁基橡胶作保护层，加工成胶布，再将其锚固于底部上成封闭状的坝袋，通过充排管道用水(气)将其充胀成的袋式挡水坝。坝顶可以溢流，并可根据需要调节坝高，控制上游水位，以发挥灌溉、发电、航运、防洪、挡潮等作用。