[科普中国]-氯丁胶

氯丁胶是第一种被大量生产的合成橡胶化合物。氯丁胶作为胶粘剂应用范围广，具有初黏力大、黏结强度高等特点，主要用于居家及公共设施的装饰装修、木器工业、制鞋工业等产业上。

简史氯丁胶是由杜邦科学家 Elmer K发明的。伯勒屯 杜邦实验室由Fr.参加了一次演讲。朱利叶斯·亚瑟Nieuwland教授 化学 在Notre Dame大学。 Nieuwland的研究注重了乙炔化学，在工作期间，他生产了联乙烯乙炔，变牢固入一有弹性复合相似于橡胶，当通过时的果冻二氯化硫。在杜邦以后从大学购买了专利 权利，华莱士Carothers 杜邦接收了Nieuwland的发现的商业发展与Nieuwland合作。 杜邦集中于monovinyl乙炔领域，并且研究反应物质与氯化氢气体，制造氯丁二烯。

1937年，首例合成橡胶Neoprene(氯丁胶）被杜邦公司发明。1957年拜耳公司推出快速结晶型氯丁胶。

种类氯丁胶分为阴离子型和非离子型两类。阴离子型氯丁胶有多种型号,供各种胶黏用途选用。非离子型是氯丁二烯和甲基丙烯酸的共聚物,稳定性好,有羧基官能团。胶黏剂配方中加入抗氧剂(防老剂264或2246,以及Wingstay L等)、金属氧化物(ZnO)、树脂(萜烯酚醛、苯并呋喃-茚树脂、萜烯树脂、松香脂等)、填料等成分,根据需要还可加入抗泡剂、增稠剂等1。

性质单体：无色、易挥发、有麻醉性和毒性的液体；微溶于水，可溶于很多有机溶剂；熔点为-130±2℃，沸点为59.4℃，20℃时相对密度为0.96。它具有共轭双键的一般特性，双键很活泼，容易发生加成和聚合反应。其聚合速率比丁二烯高1000倍。

氯丁胶的结构比较规整，又有极性较大的氯原子，故结晶性高，使其在室温下就有较好的粘接性能和较大的内聚强度，非常适宜作胶粘剂。

氯丁胶粘剂特性1.初始粘力大，大部分氯丁橡胶胶粘剂为室温固化接触型的， 涂胶于表面，经适当晾置，合拢接触后，便能瞬时结晶，有很大的初 始粘接力。

2.粘接强度高，强度建立的速度很快。

3.对多种材料都有较好的粘接性，所以氯丁橡胶胶粘剂也有“万能胶”之称。

4.耐久性好，具有优良的防燃性、耐光性、抗臭氧性和耐大气 老化性。

5.胶层柔韧，弹性良好，耐冲击与振动。

6.耐介质性好，有较好的耐油、耐水、耐碱、耐酸、耐溶剂性能。

7.可以配成单组分，使用方便，价格低廉。

8.耐热性较差，耐寒性不佳。

9.溶液型氯丁橡胶胶粘剂稍有毒性。

10.贮存稳定性差，容易分层、凝胶、沉淀。

11.氯丁胶实现聚合温度可控2。

生产氯丁胶均以乳液聚合法生产，生产工艺流程多为单釜间歇聚合。聚合温 度多控制在40～60℃，转化率则在90%左右。聚合温度、最终转化率过高或聚合过程中进入空气（氧气）均会导致产品质量下降。生产中用硫磺－秋兰姆（四烷基甲氨基硫羰二硫化物）体系调节分子量。硫磺－秋兰姆体系的主要缺点在于硫键不够稳定，这是影响贮存性的重要原因之一。若用硫醇调节分子量，则可改善此种性能。氯丁胶与一般合成橡胶不同，它不用硫磺硫化，而是用氧化锌、氧化镁等硫化。

应用氯丁胶黏剂内聚强度高、耐热、耐油、耐老化,对金属、非金属均有较好的黏合效果。用于木工、家具、制鞋、建筑、电子、轻纺、交通运输、机械等部门。可制成接触型胶黏剂。应用拼混技术改性氯丁胶乳,用丙烯酸酯胶乳与非离子氯丁胶乳拼混制成的胶黏剂,性能与溶剂型氯丁胶黏剂相当。

它的化工惰性使它非常合适为工业应用，例如垫圈，水喉和 腐蚀-抗性 涂层，它可以使用作为基地为 胶粘剂噪声隔离在力量 变压器 设施，和作为在外在金属盒保护内容的填塞，当允许滑配合时。

氯丁胶，当以板料形式时，它的松软一贯性地它难以折叠。

氯丁胶是常用的材料，它提供优秀绝缘材料。 氯丁胶潜水衣通常是大约5毫米厚实的，和在中等价格范围与更加便宜的材料比较例如 尼龙 并且橡胶。 然而，氯丁胶比适于吸入的织品较不昂贵的。

氯丁胶拥有良好的粘结力，广泛用于汽车行业，在PVC，真皮与ABS+PC骨架覆合有着较好的运用。氯丁胶经历了含苯溶剂和无苯溶剂两个阶段。由于人们越来越关注三苯对人类健康的影响，VOC指标渐渐走进人们的视野，水性氯丁胶将是未来发展的重点。

为潜水和 保温保护应用，空域在氯丁胶充满氮气为它的绝缘材料价值。 这也使材料相当轻飘飘，并且潜水者必须通过佩带重量补尝此。 厚实的潜水衣被做在他们的冷水保护的极端通常由7毫米做成厚实的氯丁胶。 值得注意的是，，因为氯丁胶包含空域，材料压缩在水压下，得到稀释剂在更加了不起的深度。 如此一件7毫米氯丁胶潜水衣提供较少曝光保护在水的一百英尺以下比在表面。 最近前进在氯丁胶为潜水衣是“超级屈曲”结合的品种斯潘德克斯弹性纤维入氯丁胶为一种更加伟大的灵活性。

最近，以氯丁胶为粘接材料的包括笔记本计算机， iPod ， 遥控器等3。

危害中国大陆生产的氯丁胶基本上为三苯（苯、甲苯、二甲苯）溶剂型，含有大量有害的有机物质。由于氯丁胶中的溶剂往往会在使用过程中散发到空气中，过量释放的有害气体严重污染环境，同时在装饰装修后会缓慢释放有机气体，亦将为人们的健康带来危害。

最初氯丁胶所使用的溶剂是苯，溶解性极佳，胶粘剂的性能也较容易控制，但是苯的毒性相当大，在多次出现操作使用者中毒死亡事故后改用甲苯作溶剂。甲苯的毒性虽然比苯小多了，但如果措施不当仍可严重毒害操作者和污染环境。20世纪80年代，一度出现用汽油、乙酯等混合溶剂代替大部份甲苯或全部代替甲苯的研究，但因成本增加，胶粘性能不稳定，刺激性气味加重工人不乐意使用，加上当时的环保、劳动法规又没有特别强调不许使用甲苯，因此，无苯系溶剂氯丁胶一直没推广开。20世纪90年代中期，在一些鞋类生产基地多次出现工人受“三苯”中毒，导致白血病甚至死亡的事故后，限制使用“三苯”胶的呼声日趋强烈。

随着环保要求日趋严苛，溶剂型接着剂的应用亦受到日趋严格的法规规范，先进国家多已停止或限制使用含三苯溶剂型的氯丁胶，而转为发展环保型接着剂。美国及西欧等先进国家的建材已超过90%达到“绿色”标准，但中国大陆尚低于5%，仍处于萌芽阶段。部分欧洲国家规范室内有毒气体含量不应超过0.15mg/m3。

中国大陆国家质量技术监督检验检疫总局即将颁布“室内建筑装饰装修材料有害物质限量”的强制标准中，对溶剂型接着剂三苯含量已作出限量规定，将限期强制执行，因此开发、推广和使用无公害、健康环保型合成接着剂已势在必行。

2001年6月27日中国大陆国家质量技术监督检验检疫总局标准化司召开“制定《室内建筑装饰装修材料（胶黏剂）有害物质限量》国家强制性标准”会议。2001年11月28日在昆明召开的全国接着剂标准化技术委员会上，初审通过“室内装饰装修材料（胶黏剂）有害物质限量“的国家标准，对溶剂中有害物质作出明确限量规定，其中苯被禁止在溶剂型氯丁胶中单独应用，其含量不得大于0.5g/Kg。此标准将于2002年7月1日起实施。

市场中国大陆生产的氯丁胶基本上为三苯（苯、甲苯、二甲苯）溶剂型，含有大量有害的有机物质。据中国接着剂工业协会向中国大陆国家石化局提出的《“十五规划”建议书》中提供的统计数据，1998年中国大陆氯丁胶及接枝胶产量21.86万公吨，1999年产量20.5万公吨，而2000年已降至17.8万公吨。

由于氯丁胶技术简单，技术水准低，生产厂家极为分散，管理水平不高，因此中国大陆乡镇企业与民营企业所生产的产品，多数质量不符合环保要求，未来将难以持续发展。随着市场竞争日趋激烈、环境保护要求日渐严格、人民环保意识不断提升和即将实施的“室内建筑装饰装修材料（胶黏剂）有害物质限量”标准等因素下，部分无竞争力的小企业预期将被淘汰。

据统计，1998年中国大陆有近100家、1999年有120余家接着剂制造厂停产。另一方面，三资企业相继兴起，国际著名企业纷纷抢滩中国大陆接着剂市场，据相关数据显示，现有全球前10大接着剂生产厂商，就有6家在中国大陆投资，建立合资或独资企业，预期未来可能对中国大陆接着剂相关产业造成直接影响和冲击。

展望在三苯溶剂型氯丁胶的使用历史将要结束，无三苯溶剂型装饰胶将被推出时。应开发研制绿色产品，加大投资开发力度，实现接着剂产品的更新换代，大力发展环保型合成接着剂。重点发展无三苯溶剂型氯丁胶的研究、开发、推广、使用，加快淘汰含三苯溶剂型氯丁胶2。

型号重庆长寿： CR232 、 CR121、 CR322；

山西合成橡胶集团：230、 320 、CR240 、 CR244；

日本电化：A90、 M40、PM40。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学