氯化丁基橡胶结构式
丁基橡胶综述
河南城建学院丁基橡胶专业：高分子材料与工程学生姓名：指导教师：完成时间：2022年4月28日摘要 01简介 0国内外发展史 0国内发展史 0国外发展史 0丁基橡胶的分子结构式 (1)丁基橡胶的分类 (1)丁基橡胶的优缺点 (2)国内外生产厂家 (3)2.主要特性及用途 (3)主要特性 (3)用途 (3)3. 丁基橡胶的聚合机理、影响因素 (4)丁基橡胶的聚合机理 (4)影响聚合反应的主要因素 (5)4.生产工艺、改性及装备 (6)淤浆法工艺 (6)溶液法工艺 (8)丁基橡胶的改性 (8)生产设备 (9)5.国内外生产现状和研究进展 (10)国内生产现状 (10)国外生产现状 (10)技术进展 (11)6.存在问题 (12)7.展望 (12)参考文献 (13)摘要丁基橡胶具有优良的气密性、水密性以及优良的耐候性和耐化学腐蚀性，是内胎和无内胎轮胎密封内衬不可替代的胶种。
本文介绍了丁基橡胶的国内外发展史、主要结构、分类、主要的性能、应用、国内外生产厂家、研究现状和进展以及对丁基橡胶的展望。
1简介国内外发展史国内发展史兰州石化公司石化研究院从20世纪60年代初开始聚异丁烯的合成研究，1966—1983年期间，由原化工部和国家科委立项，进行了淤浆和溶液聚合工艺合成丁基橡胶的研究与工业化开发，在该院建成的以水-三氯化铝为引发剂体系。
氯甲烷为溶剂的淤浆聚合工艺中试装置上，系统的开展了全流程工艺条件、设备、分析、控制等方面的研究，取得了良好的结果，为淤浆法丁基橡胶的工业化积累了经验。
1983年后，北京化工大学继续从事有关聚异丁烯、丁基橡胶和卤化丁基橡胶的实验室研究工作。
燕山石化公司从1983年开始筹建丁基橡胶工业生产装置。
落实丁基橡胶工业生产技术来源以及聚合反应器是建设生产装置的关键，经过较长时间的工作，最终选择了引进意大利Pressindustria公司丁基橡胶和氯化丁基橡胶的生产技术和聚合反应器。
1992年，原国家计委批准了燕山石化公司建设30kt/a丁基橡胶生产装置的项目建议书，并于1996年批复了项目的可行性研究报告。
化学名词(石油化学)
1、石脑油：简称NAP ，又称粗汽油,是石油轻质馏分的泛称。
由原油蒸馏或石油二次加工而得。
主要成分为烷烃的C 4～C 6。
主要用途：可分离出汽油、苯、煤油、沥青等多种有机原料。
是裂解制取乙烯、丙烯，催化重整制取苯，甲苯，二甲苯的重要原料。
2、苯:分子式C 6H 6，结构式。
苯是最简单的芳香烃。
苯是一种石油化工基本原料。
苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。
3、甲苯:分子式C 7H 8，结构式，是一种无色，带特殊芳香味的易挥发液体，简称MB 。
甲苯是芳香烃的一种，是一种常用的化工原料，可用于制造炸药、农药、苯甲酸、染料、合成树脂及涤纶等。
同时它也是汽油的一个组成成分。
4、二甲苯：又称1,2-二甲苯，分子式C 6H 4(CH 3)2，简称DMB 。
为无色透明液体，有邻、间、对三种异构体。
由芳烃联合装置的重整液、加氢汽油分馏以及甲苯歧化得到混合二甲苯。
在工业上，二甲苯即指上述异构体的混合物。
广泛用于涂料、树脂、染料、油墨等行业做溶剂；用于医药、炸药、农药等行业做合成单体或溶剂；也可作为高辛烷值汽油组分，是有机化工的重要原料。
5、对二甲苯：又称1,4-二甲苯，分子式C 8H 10，结构式，是苯的衍生物，重要的化工原料，简称PX 。
混合二甲苯经吸附分离制取可得到对二甲苯。
主要用于制造对苯二甲酸，可用于化工及制药工业等。
也是用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的重要中间体。
PET 纤维又称聚酯纤维或涤纶纤维，是一种常用的化学合成纤维。
—CH 3—CH 3CH 3—6、乙烯：乙烯是由两个碳原子和四个氢原子组成的化合物，分子式为C 2H 4，结构式。
乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料、合成乙醇的基本化工原料，也用于制造氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸药等。
7、聚乙烯：是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂简称，结构式，简称PE 。
聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的介电性能。
氯化丁基橡胶概述
生产商 ExxonMobil Chemical Lanxess JSR-Japan Butyl Company NKNH
表1 氯化丁基橡胶产能分布
工厂地点 Baton Rouge La Fawley Zwijndrecht/Antwerp Sarnia Kashima Kawasaki Nizhenkamsk
国家 美国 英国 比利时 加拿大 日本 日本 俄罗斯
产能/(kt·a-1) 150 110 150 150 80 98 160
产品 IIR、BIIR、CIIR IIR、BIIR、CIIR IIR、BIIR、CIIR IIR、BIIR、CIIR IIR、HIIR IIR、HIIR IIR、BIIR、CIIR
structure, performance and the applications of CIIR. Key words：CIIR；production status；structure；performance；application
氯化丁基橡胶 （CIIR） 是含有活性氯原子的异丁 烯–异戊二烯共聚物弹性体，是丁基橡胶（IIR）的改 性产物，此类橡胶首次面市于1961年，由埃克森公司生 产。其氯化反应主要发生在异戊二烯部分，且大部分为 氯的取代反应。工业品级的氯化丁基橡胶结合氯含量为 1.1wt%～1.3wt%，双键含量为1.0mol%～1.7mol%。由于丁 基橡胶主链没有改变，被氯取代的氢原子数有限，所以氯 化丁基橡仍具有丁基橡胶的耐热、耐臭氧、耐化学腐蚀介 质和透气性低等优点，同时改善了与不饱和橡胶的相容 性，提高了自粘性、互粘性及共交联能力，被广泛应用于 各个领域，其加工应用研究越来越受到广大科技工作者的 重视。
1
工业、生产
2016年第7期
丁基橡胶与卤化丁基橡胶的结构_性能及发展状况
丁基橡胶分子链主要由碳碳单键组成， 可极化的双 键数目极少， 取代基对称， 无极性， 不饱和程度极低， 是 典型的非极性橡胶。因此丁基橡胶的电绝缘性和耐电晕 性能比一般合成橡胶好。丁基橡胶的水渗透率极低， 在 常温下的吸水速率比其它橡胶低， 仅为后者 １／１０～１／１５。
基于丁基橡胶的上述优越性能，进步目标时， 曾积极推广丁基橡胶应用于轮胎内胎， 并提出“轮胎内胎 丁基化”的口号。目前， 丁基橡胶在轮胎工业等部门成了 不可缺少的橡胶原料， 是制造轮胎内胎的最好胶种。 ２．３ 在医药用瓶塞上的应用［３， ６－ ７］
１０
总第 １５４ 期 ２００８ 年第 ４ 期（ 第 ３４ 卷）
安徽化工
基胶塞， 即所谓“２００４ 年医用橡胶瓶塞全部丁基化”。 ２．４ 其它应用［４］
丁基橡胶除了上述用途外， 还有以下用途： （ １） 化工设备衬里。由于丁基橡胶优异的抗化学腐 蚀性， 使之成为化工设备防腐蚀衬里的首选材料。丁基 橡胶在各种溶剂中体积溶胀非常低， 这也是丁基橡胶应 用于该领域的重要原因之一。 （ ２） 防护服装和防护用品。尽管许多塑料材料都具 有良好的隔离防护性能， 但只有弹性材料才可能兼顾低 渗透性和舒适性服装所必须的柔韧性。由于丁基橡胶对 液体和气体的低渗透性， 因此被广泛地用于防护服、雨 披、保护罩、防毒面具、手套、橡胶套鞋和长统靴。 （ ３） 化学电容器的密封。丁基橡胶在化学电容器密 封上的应用日益增多。对电容器密封的主要要求是： 在 整个使用寿命期内， 无论是端部还是外壳， 内表面均不 得泄漏电解液， 密封件还要防止外界的杂质进入电容 器， 避免由于渗透作用损耗电解液或杂质掺入。 （ ４） 空调器胶管和密封。由于法规对消耗臭氧层物 质氯氟烃的应用限制， 影响了致冷剂 Ｒ－ １２ 的应用， 而 Ｒ－ １３４ａ 正在成为一种可供选择的致冷剂。对于各种弹 性体材料在润滑剂／致冷剂介质中抗耐性试验表明， 丁 基橡胶对 Ｒ－ １３４ａ 显示了良好的抗渗透性。 （ ５） 管道缠绕带。丁基橡胶常被用作长达数百公里 的大直径钢管外包层， 这种管道主要用于输送原油和天 然气， 对这些长期埋在地下的管道的保护是十分重要的。 丁基橡胶外包层主要用于防止管道遭受氧侵蚀及水分的 渗透。管道的防护层是一种螺旋缠绕带， 它由柔软的塑料 支撑层与粘合剂组成。这种塑料一般用聚乙烯制作， 以耐 渗透的丁基橡胶为主体的粘合剂形成第二保护层。丁基 橡胶经特殊配合可以和聚乙烯保持良好的粘合。
4.2 通用橡胶-2
2.4 丁基橡胶2.4.1 定义与分类丁基橡胶是异丁烯与少量异戊二烯的共聚物。
英文名称（isobutylene isoprene rubber, 缩写IIR）。
丁基橡胶是在低温下（-100～-90o C）下，通过阳离子聚合机理得到的。
IIR在1943年开始工业化生产。
我国从70年代就开始引进，但直到2003年左右才在燕山石化工业化生产成功。
3.异丁烯主链上多而密集的侧甲基，填补了分子链间的孔隙——IIR耐透气性和耐透水性优异。
4.异丁烯主链上多而密集的侧甲基，导致分子链在相对运动时，内摩擦大、内耗高——适合用于阻尼减震材料。
5. IIR的自黏性和互黏性差，与其它通用橡胶相容性低——通过卤化的方法提高黏结性（卤素含量1～2％）。
内胎垫带无内胎轮胎的气密层：要提高该层与轮胎其它部件的粘合，使用的是卤化丁基橡胶。
医用橡胶塞防水卷材利用IIR的高耐热性——耐热运输带；利用IIR的高阻尼性——减震、吸振制品。
2.5.3 CR的性能特点（重点）结晶性橡胶——纯胶强度高，交联纯胶的强度略高于交联纯NR。
弹性低、动态内耗大、耐寒性差。
含有大量—Cl取代基团——阻燃性、耐烷烃油好、黏和强度高、但电绝缘性差。
C－Cl和C＝C的共扼——耐热性、耐候性和耐O性优异，但低于IIR和EPDM。
32.5.4 CR的主要应用CR主要应用于阻燃、耐油、耐天候制品和黏合剂。
耐热、阻燃运输带。
耐油、耐化学腐蚀的胶管。
电线、电缆的外层胶。
门窗密封条。
公路路面添缝材料、桥梁支座的橡胶垫。
2.6 乙丙橡胶 定义与品种结构(重点)性能(重点)应用<一> 定义和品种乙丙橡胶是乙烯与丙烯在齐格勒—纳塔型催化剂催化下的无规共聚物。
根据是否加入第三种双烯类共聚单体分为：二元乙丙橡胶（英文ethylene-propylene-monomer, 缩写EPM）和三元乙丙橡胶（英文ethylene-propylene-diene-monomer,缩写EPDM）。
丁基橡胶
• 耐热老化性优良，硫化的丁基橡胶使用 耐热老化性优良， 温度可达150-200 ℃。 温度可达 • 具有吸收振动及冲击能量特性，阻尼性 具有吸收振动及冲击能量特性， 能好。 能好。 • 优良的电绝缘性能。 优良的电绝缘性能。 • 良好的耐臭氧性和耐气候性。 良好的耐臭氧性和耐气候性。 • 强度低，弹性小，粘合性差。不适合做 强度低，弹性小，粘合性差。 粘合剂
丁基橡胶的应用
• 制作各种轮胎的内胎、无内胎轮胎的气密层、 制作各种轮胎的内胎、无内胎轮胎的气密层、 各种密封垫圈， 各种密封垫圈，在化学工业中作盛放腐蚀性 液体容器的衬里、管道和输送带， 液体容器的衬里、管道和输送带，农业上用 作防水材料等。 作防水材料等。
丁基橡胶加工及应用
• 卤化丁基橡胶可由成品丁基橡胶在己烷溶剂 中分解，然后与氯或溴进行卤化制得。 中分解，然后与氯或溴进行卤化制得。 • 卤化丁基橡胶主要应用于生产轮胎的钢轱接 还应用于皮球中的气囊、 触，还应用于皮球中的气囊、药用胶塞等领 域。 • 轮胎技术正在不断的更新，采用普通橡胶制 轮胎技术正在不断的更新， 造的有内胎轮胎将逐渐被由卤化丁基橡胶制 造的子午胎所取代， 造的子午胎所取代，这一趋势推动了卤化丁 基橡胶市场需求的增长。 基橡胶市场需求的增长。
生产工艺
• 目前国内丁基再生胶的生产工艺有六七种 之多，主要有：蒸煮法、炒制法、挤出法、 之多，主要有：蒸煮法、炒制法、挤出法、 微波法、辐射法、高温连续催化法、 微波法、辐射法、高温连续催化法、化学机 械法等。 械法等。
• 传统的脱硫方法目前在国内比较盛行，大多 传统的脱硫方法目前在国内比较盛行， 厂家选用的是动态罐脱硫、 厂家选用的是动态罐脱硫、或者火烧炒罐脱 硫。
以上两种脱硫方法的最大问题是产生大量的废 汽二次污染。 汽二次污染。 • 捏炼法脱硫的优点： 捏炼法脱硫的优点： 不使用价格昂贵的助剂， 一、不使用价格昂贵的助剂，必要时为获得比 较低的门尼粘度只需加入部分软化剂（ 较低的门尼粘度只需加入部分软化剂（机械 油）。 设备投资少，一台日产7～ 吨丁基再生胶 二、设备投资少，一台日产 ～8吨丁基再生胶 的脱硫专用捏炼机，一次性投资只需17万元 万元。 的脱硫专用捏炼机，一次性投资只需 万元。 只需配一台1.63空压机即可。 空压机即可。 只需配一台 空压机即可 温度控制准确，为获得最佳的门尼粘度， 三、温度控制准确，为获得最佳的门尼粘度， 只需调整捏炼机的温度即可。 只需调整捏炼机的温度即可。 拉伸强度等物性指标损失小。 四、拉伸强度等物性指标损失小。
氯丁橡胶的结构式
氯丁橡胶的结构式氯丁橡胶简介什么是氯丁橡胶氯丁橡胶（Chloroprene Rubber，简称CR）是一种合成橡胶，由氯丁二烯（2-chlorobuta-1,3-diene）聚合得到。
氯丁橡胶具有良好的耐磨性、耐油性和耐化学性，广泛应用于各个领域。
氯丁橡胶的特点•耐高温性能：氯丁橡胶能够在高温环境下仍然保持良好的弹性和物理性能。
•耐候性能：氯丁橡胶能够在室外环境中长期使用而不受紫外线、臭氧等影响。
•耐油性能：氯丁橡胶能够在油污环境中保持良好的物理性能和耐久性。
•耐化学性能：氯丁橡胶对酸、碱、盐类等化学品有较好的耐腐蚀性能。
氯丁橡胶的应用领域氯丁橡胶广泛应用于以下领域：1.汽车工业：氯丁橡胶作为密封件、胶管和加固件等，用于汽车制造和维修领域。
2.电力工业：氯丁橡胶用于电线电缆的绝缘层和护套材料。
3.建筑工业：氯丁橡胶用于防水卷材、橡胶板和密封条等建筑材料。
4.化工工业：氯丁橡胶用于制造耐油、耐酸碱的密封件和管道等设备。
5.医药领域：氯丁橡胶用于制造医疗器械、药品包装等。
氯丁橡胶的结构氯丁二烯的结构氯丁橡胶的聚合单体是氯丁二烯，其结构式为CH2=CCl-CH=CH2。
氯丁二烯是一种无色液体，具有刺激性气味，可通过化合物反应和聚合反应制得。
氯丁橡胶的聚合反应氯丁橡胶是通过氯丁二烯的聚合反应得到的。
聚合反应通常使用聚合引发剂来催化，常见的引发剂有过氧化物、有机金属化合物等。
聚合反应可以通过以下步骤进行：1.聚合引发剂将氯丁二烯中的双键打开，形成自由基。
2.自由基链式聚合反应进行，将氯丁二烯分子依次连接起来形成长链聚合物。
3.聚合反应结束后，通过减压蒸馏等工艺将剩余的氯丁二烯、溶剂等物质去除，得到氯丁橡胶。
氯丁橡胶的性能与结构关系结构对氯丁橡胶性能的影响氯丁橡胶的结构对其性能具有重要影响，主要体现在以下方面：1.分子链长度：分子链长度越长，氯丁橡胶的强度、弹性和耐磨性越好。
2.分子链交联度：分子链交联度越高，氯丁橡胶的强度、耐热性和耐化学性能越好。
药用丁基胶塞资料
药用丁基胶塞的使用安全性药用丁基胶塞的生产背景丁基橡胶瓶塞的内在洁净度、化学稳定性、气密性、生物性能都很好，但是因配方复杂及所加原材料浓度梯度的关系，与一些分子活性比较强的药物封装后，被药物吸收、吸附、浸出、渗透，产生了胶塞与药物的相容性问题，比较突出的是部分头孢菌素类、部分大输液类、以及较多中药注射液制剂等。
所以通过选用一种惰性柔软涂层，覆盖在胶塞表面，隔离药品与橡胶瓶塞的直接接触，这样可以明显改善与药物的相容性。
国家至2004年底前所有药用胶塞(包括输液、口服液等各剂型用胶塞)一律停止使用普通天然胶塞;所有药厂的药品橡胶塞都要使用丁基胶塞。
药品是一种特殊的商品, 其药效与质量直接关系到人身健康和安全, 药品包装的材料与结构形式, 尤其是直接接触药品的包装材料, 对保证药品稳定性起决定性作用。
不适宜的包装材料可引起活性药物成分的渗出、吸附, 甚至发生化学反应, 导致药品失效, 有时还会产生严重的毒副作用。
因此, 药包材的选择是否合适, 是评价药品质量的一项重要指标，丁基胶塞具有吸湿率低, 化学性好, 气密性好, 无生理毒副作用等显著特点, 特别适宜于用作药品密封。
因此天然胶塞已列入被淘汰之列, 而用丁基胶塞取代。
丁基橡胶是由异丁烯和少量异戊二烯(≤3 %)在超低温(- 95 ℃) 条件下聚合而成的共聚物[ 3] ,为白色或暗灰色透明性弹体,其结构式可用下列通式表示:丁基橡胶是气密性最好的橡胶, 其气体透过率约为天然橡胶的1 /20 , 丁基橡胶的耐热性、耐候性和耐臭氧氧化性都很突出。
最高使用温度可达200 ℃, 能长时间暴露于阳光和空气中而不易损坏。
丁基橡胶耐化学腐蚀性好, 耐酸、碱和极性溶剂。
此外, 丁基橡胶的电绝缘性和耐电晕性能比一般合成橡胶好。
耐水性能优异, 水渗透率极低。
减震性能好, 在- 30 ～50 ℃具有良好的减震性能。
在玻璃化温度(- 37 ℃) 时仍具有屈挠性。
丁基橡胶的缺点是硫化速度很慢, 需要高温或长时间硫化, 自黏性和互黏性差, 与其它橡胶的相容性差, 难以并用[ 4] 。
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氯化丁基橡胶结构式
氯化丁基橡胶是一种常见的合成橡胶，其结构式为(-CH2-CHCl-)-。
它由丁基橡胶经过氯化反应得到，具有许多独特的性质和广泛的应用
范围。
氯化丁基橡胶的特点首先在于其化学结构。
它通过在丁基橡胶的
丁基部分引入氯原子，使其具备更多的化学反应活性。
这使得氯化丁
基橡胶在与其他化合物发生反应时更加容易形成化学键，从而在应用
中发挥更大的作用。
其次，氯化丁基橡胶具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
由于氯化丁
基橡胶分子中引入了氯原子，使其具备较高的热稳定性和耐腐蚀性，
可以在高温和腐蚀性环境下保持稳定的性能。
因此，氯化丁基橡胶常
被用于制造耐高温橡胶制品和耐腐蚀密封件。
此外，氯化丁基橡胶还具有良好的可加工性和机械性能。
与天然
橡胶相比，氯化丁基橡胶的可加工性更强，可以通过热压成型、挤出
和注塑等工艺制备各种形状的橡胶制品。
同时，它的机械性能也较好，具有较高的弹性模量和抗拉强度，可以满足不同应用领域对材料性能
的要求。
在实际应用中，氯化丁基橡胶有着广泛的应用领域。
首先，它常
被用于制造橡胶密封件和橡胶管道，用于耐高温和耐腐蚀的工业设备
和管道系统中。
其次，由于其良好的可加工性和机械性能，氯化丁基
橡胶也被广泛应用于汽车零部件、电气设备和建筑材料等领域。
此外，
氯化丁基橡胶还是一种优良的胶粘剂原料，可以用于制造各类胶带、胶水和密封胶等。
然而，在使用氯化丁基橡胶时，也要注意一些问题。
首先，由于其分子中含有氯原子，氯化丁基橡胶在长时间暴露于紫外线下容易发生老化，降低其使用寿命。
其次，由于氯化丁基橡胶在加工过程中需要使用较高温度，特别是在制备橡胶制品时，需要注意避免过高的加热和过长的保温时间，以免影响其性能。
综上所述，氯化丁基橡胶是一种具有独特性质和广泛应用领域的合成橡胶。
它具备良好的耐热性、耐腐蚀性、可加工性和机械性能，在高温和腐蚀性环境下能够保持稳定的性能。
同时，在实际应用中要注意其老化和加工过程中的注意事项。
相信随着科学技术的发展，氯化丁基橡胶将在更多领域发挥其重要作用，为人们的生活带来更多的便利和安全。