[科普中国]-溴化丁基橡胶

溴化丁基橡胶(BIIR)是含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性体。由于溴化丁基橡胶拥有丁基橡胶基本饱和的主链，所以其具有丁基聚合物的多种性能特性，如较高的物理强度、较好的减振性能、低渗透性、耐老化以及耐天候老化。卤化丁基橡胶气密层的发明和使用在许多方面成就了现代子午线轮胎。在轮胎气密层胶料中使用这类聚合物可以改善保压性能，提高气密层与胎体间的粘合性能以及轮胎的耐久性。

本质溴化丁基橡胶（BIIR）是含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性体。

由于溴化丁基橡胶拥有丁基橡胶基本饱和的主链，所以其具有丁基聚合物的多种特性性能，如较高的物理强度，较好的减震性，低渗透性，耐老化及耐天候性老化。

溴化丁基橡胶相对于丁基橡胶而言，由于卤素的活性较高，所以具有较宽的硫化特性。1

用途1、丁基橡胶主要用于轮胎内胎，空气保有性是天然橡胶内胎的8倍以上，可以提高轮胎使用寿命，降低滚动阻力减少油耗，技术壁垒高，国内只有北京燕山石化公司1套4.5万吨吨的普通丁基橡胶生产装置，自给率约20%，其中溴化丁基橡胶只有美国、德国有此生产技术和装置，09年国内产品全部依赖进口。溴化丁基橡胶是制造无内胎轮胎不可替代的原材料，也是医用橡胶制品的必须原料，属于战略物资。目前溴化丁基橡胶的生产技术和生产装置，只有美国和德国拥有，且技术不对外转让。由于我国尚不能生产溴化丁基橡胶，完全依赖进口，导致国内市场、价格被外商垄断控制。1

2、溴化丁基橡胶硫化后也可作为高温传送带的制作原料。

3、溴化丁基橡胶系列胶黏剂

原材料与配方

A组分

溴化丁基橡胶 100 ；二氧化铅 8 ；硬脂酸 1 ；汽油 600～650 ；氧化锌 5

B组分

溴化丁基橡胶 100 ；对苯二醌二肟 8；硬脂酸 1 ；汽油 600～650；氧化锌 5

制备工艺

(1)将溴化丁基橡胶用炼胶机塑炼，再依次加入氧化锌、硬脂酸等进行混炼、切片。

(2)在溶解釜中加入汽油及混炼胶片，室温下充分搅拌分散均匀。

(3)加入氧化锌、硬脂酸等进行混炼、切片分的制备工艺相同，分别制备、分别包装。使用前A组分与B组分以1：1混合。1

现状2010年11月30日，浙江龙盛发布关于溴化丁基橡胶项目中试结果的公告：近日，公司下属的杭州龙山化工有限公司和浙江齐成科技有限公司、浙江大学教授陈甘棠等两人成立的溴化丁基橡胶中试小组试验的工业化溴化丁基橡胶生产技术取得突破，经北京橡胶工业研究所设计指标与进口同类产品质量相当，这意味着我国无内胎轮胎原料生产关键技术取得重大突破。

浙江龙盛披露，目前该技术尚处在中试的第一阶段，中试小组投资建设的设计能力为1000吨/年的中试装置，在该中试的第二阶段将建设设计能力为3000吨/年的中试装置，在中试完成后，将根据中试最终结果，并结合该技术的经济效益最终确定投资项目计划。1

根据杭州龙山化工和浙江齐成科技、陈甘棠等两人签订的《共同开发和投资协议》，溴化丁基橡胶技术系上述三方共享的技术，其中享有该技术收益的比例分别为34%、34%和32%；若今后设立公司并将该技术应用于生产，则杭州龙山化工有限公司投资股权比例可在60%以上。

杭州龙山化工为浙江龙盛控股子公司浙江龙化控股集团的全资子公司，注册资本5938 万元，浙江龙盛持有杭州龙山化工91.65%股权。

作为国民经济的支柱产业之一，中国汽车工业正在迅速发展，汽车轮胎也已向子午化、扁平化和无内胎化发展。对溴化丁基橡胶的需求也在不断增长，目前中国每年需进口丁基和溴化丁基橡胶25万吨，且消费量仍以每年15%的速度递增。工业化溴化丁基橡胶生产技术的突破使得无内胎轮胎在原料生产这一关键环节上得以国产化。

市场需求消费现状及市场前景 轮胎内胎丁基化和医药瓶塞丁基化包装推动了对丁基橡胶的需求，世界丁基橡胶需求量也从1990年的54万t增加到2004年的84.8万t。近年来世界卤化丁基橡胶的消费情况见表3。

表3近年卤化丁基橡胶消费情况1

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从表3中可以看出，世界丁基橡胶市场的总消耗量呈稳步增长的趋势，年增长率一直在2%左右，最近三年增幅较快，约为5%，这主要是因为卤化丁基橡胶消费的增长拉动。卤化丁基橡胶年增长率基本为5%。

近年来我国卤化丁基橡胶消费量也在不断增加。2004年，我国卤化丁基橡胶的消费量为5.68万t，其中轮胎方面的消费量约占总消费量的84%，医药瓶塞的消费量约占总消费量的10.4%，其他方面的消费量约占总消费量的5.6%。

根据国家有关部门发布的行业“十五”规划，我国轮胎工业主要发展子午线轮胎。在轮胎的结构上，轿车子午线轮胎发展宽断面系列、高速度级产品；载重车子午线轮胎重点发展无内胎全钢丝子午线轮胎，以满足未来汽车和道路升级发展的需要。轮胎行业将推广高等级轿车子午线轮胎、轻卡车子午线轮胎、低断面和无内胎全钢载重子午线轮胎生产技术。子午线轮胎的发展将会大大促进国内卤化丁基橡胶需求的增长。我国内胎丁基化(包括农用轮胎)和汽车轮胎子午化比例还很低，在今后还有很大的发展空间，预示着IIR和HIIR消费量将持续增长，其中HIIR的需求起主导作用。1

医用胶塞丁基化是国内HIIR的第二大需求市场，为保证医药安全，国家医药主管部门规定国内所有药用胶塞一律停止使用普通天然橡胶瓶塞。医用胶塞生产厂商正在扩大丁基橡胶瓶塞生产能力，主要是用卤化丁基橡胶，以适应国内需要。溴化丁基橡胶由于硫化速度快、硫化效率高、硫化程度高、硫化剂用量少、可实现无硫无锌硫化等特点，从而赋予了溴化丁基橡胶瓶塞良好的物理性能和化学性能，使其具有良好的吸湿性，在冷冻干燥制品中应用较好。对于低分子量的凝血酶抑制溶液，用溴化丁基橡胶胶塞其稳定性显著提高；同时其化学指标可控制在一个较好的范围内，进而有力保证了与氨基酸、血液制品等大输液产品的相容性。欧美国家的丁基胶塞厂家多数采用溴化丁基橡胶，目前我国也有一些公司全部使用溴化丁基橡胶生产胶塞。目前国内较大的生产线有10多条，总生产能力达100亿只以上。1

其他方面如胶带、胶管、粘合剂和防水卷材等对卤化丁基橡胶的需求也在逐渐增加，预计2010年卤化丁基橡胶的总消费量将达到12万t。

价格走势

市场价格一直相当坚挺，近几年随着市场需求量的加速增长以及石油价格的迅猛提升，其价格增长速度加快。

初级形状的卤化丁基橡胶平均到岸价格如表4所示。从中可以看出，我国卤化丁基橡胶市场进口价格自1997年以来一直维持在每吨2200美元以上，2000年由于国内市场需求迅速增加以出口减少，使得国内货源紧张，价格大幅度上涨，之后逐步攀升。2

表4近年我国初级形状卤化丁基橡胶平均到岸价格

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未来趋势发达国家的轮胎内胎基本全部实现了丁基化，日本、韩国和印度等国家80%以上的内胎用丁基橡胶制造，中国台湾的内胎丁基化率约90%。国内只有30%，所以未来的增长空间是比较大的。

溴化丁基橡胶化学成分

线型聚合物链中的骨架上有一个未饱和的双键，这个双键通常存在氧硫时候可以打开，在相邻键之间形成交联。 就会固化成热固性聚合物TS。顺势聚丁二烯的单体就可以打开。2

种类按形态分为块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶。乳胶为橡胶的胶体状水分散体；液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般为粘稠的液体；粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。20世纪60年代开发的热塑性橡胶，无需化学硫化，而采用热塑性塑料的加工方法成形。

橡胶按使用又分为通用型和特种型两类。

橡胶按原料分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶主要来源于三叶橡胶树，当这种橡胶树的表皮被割开时，就会流出乳白色的汁液，称为胶乳，胶乳经凝聚、洗涤、成型、干燥即得天然橡胶。合成橡胶是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料（单体）可以合成出不同种类的橡胶。1900年～1910年化学家C.D.哈里斯(Harris)测定了天然橡胶的结构是异戊二烯的高聚物，这就为人工合成橡胶开辟了途径。1910年俄国化学家SV列别捷夫(Lebedev，1874－1934)以金属钠为引发剂使1，3－丁二烯聚合成丁钠橡胶，以后又陆续出现了许多新的合成橡胶品种，如顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等等。合成橡胶的产量已大大超过天然橡胶，其中产量最大的是丁苯橡胶。3

特点不同用型橡胶的来源及应用特点

用型橡胶的综合性能较好，应用广泛。主要有：①天然橡胶。从三叶橡胶树的乳胶制得，基本化学成分为顺- 聚异戊二烯。弹性好，强度高，综合性能好。②异戊橡胶。全名为顺-1，4-聚异戊二烯橡胶，由异戊二烯制得的高顺式合成橡胶，因其结构和性能与天然橡胶近似，故又称合成天然橡胶。③丁苯橡胶。简称SBR，由丁二烯和苯乙烯共聚制得。按生产方法分为乳液聚合丁苯橡胶和溶液聚合丁苯橡胶。其综合性能和化学稳定性好。④顺丁橡胶。全名为顺式-1，4-聚丁二烯橡胶，简称BR，由丁二烯聚合制得。与其他通用型橡胶比，硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性能好，易与天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等并用。3

不同特种型橡胶的来源及应用特点

特种型橡胶指具有某些特殊性能的橡胶。主要有：①氯丁橡胶。简称CR，由氯丁二烯聚合制得。具有良好的综合性能，耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧。但其密度较大，常温下易结晶变硬，贮存性不好，耐寒性差。②丁腈橡胶。简称NBR，由丁二烯和丙烯腈共聚制得。耐油、耐老化性能好 ，可在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外，还具有耐水性、气密性及优良的粘结性能。③硅橡胶。主链由硅氧原子交替组成，在硅原子上带有有机基团。耐高低温 ，耐臭氧，电绝缘性好。④氟橡胶。分子结构中含有氟原子的合成橡胶。通常以共聚物中含氟单元的氟原子数目来表示 ，如氟橡胶23，是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡胶耐高温、耐油、耐化学腐蚀。⑤聚硫橡胶。由二卤代烷与碱金属或碱土金属的多硫化物缩聚而成。有优异的耐油和耐溶剂性，但强度不高，耐老化性、加工性不好，有臭味，多与丁腈橡胶并用。此外，还有聚氨酯橡胶、氯醇橡胶、丙烯酸酯橡胶等。3

本词条内容贡献者为:

耿彩芳 - 副教授 - 中国矿业大学