卤化丁基橡胶(合成橡胶)

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卤化丁基橡胶（Halogenated Butyl Rubber，HBR），别名卤代丁基橡胶，是丁基橡胶在脂肪烃溶剂中与氯或溴进行反应的产物，可分为氯化丁基橡胶（CIIR）和溴化丁基橡胶（BIIR）两大类。1953年，Morrisey开发出丁基橡胶溴化的方法。1954年美国Goodri Chemical公司以工业规模生产出溴化丁基橡胶。1965年后，原苏联以干法工艺生产溴化丁基橡胶。美国Exxon公司和德国拜耳集团公司的丁基橡胶生产技术和新产品开发能力在世界上处于绝对领先地位，对外不转让技术。

卤化丁基橡胶特征比重为0.93，白色固体。与普通丁基橡胶相比，其增加了额外的交联位置，增加了双键的反应性。除保持普通丁基橡胶的低透气性、高减震性、耐老化性、耐天候性及耐化学品等特性外，还具有硫化速度提高，与其他高不饱和橡胶相容性好、可以共硫化，同时改善了与其他橡胶的黏结性能，可单独用氧化锌硫化，有更好的耐热性。氯化丁基橡胶（CIIR）的制备方法分干胶混炼氯化和溶液氯化两种，溴化丁基橡胶（BIIR）的制备方法也分干混炼法和溶液法两种。

卤化丁基橡胶主要用于制作无内胎轮胎的气密层、耐热内胎、耐热软管、耐热输送带、药用瓶塞、防震垫等。2025年8月12日，根据《中华人民共和国反倾销条例》有关规定，中华人民共和国商务部发布关于卤化丁基橡胶初裁公告，决定实施临时反倾销措施，裁定卤化丁基橡胶案加拿大公司的倾销幅度为26.2%至40.5%。

历史

卤化丁基橡胶的研究与开发始于20世纪50年代以后，目的是提高丁基橡胶硫化性能并改进它与其他橡胶并用的相容性能。1953年，Morrisey开发出丁基橡胶溴化的方法。1954年美国Goodri CHemical公司以工业规模生产出溴化丁基橡胶。但早期生产的溴化丁基橡胶因溴化工艺不够成熟，产品质量不高，于1969年停产。1965年以后，Polysar公司成功地开发了一种连续法制造溴化丁基橡胶工艺，并于1971年以工业化产品投放市场。其后其于公司在比利时Anwerp建立装置，于1980年开始生产溴化丁基橡胶。1980年，Exxon Chemical公司引进技术，在英国Fawley建厂，生产溴化丁基橡胶。

1965年后，原苏联以干法工艺生产溴化丁基橡胶。氯化丁基橡胶于1960年由Exxon Chemical公司的Baton—Rouger采用连续法工艺开始商品化生产。1971年，该公司的Fawley厂也开始生产氯化丁基橡胶。1979年，Polysar公司从Exxon Chemical公司引进技术，在Samia厂开始生产氯化丁基橡胶。

美国Exxon公司和德国拜耳集团公司的丁基橡胶生产技术和新产品开发能力在世界上处于绝对领先地位，对外不转让技术。近年来，随着中国橡胶工业的发展，市场对卤化丁基橡胶的需求量逐年增加。由于中国只有个别厂家可以生产卤化丁基橡胶，以至卤化丁基橡胶基本依赖于进口，进口量越来越大，市场价格也在逐年攀升。

物质结构

卤化丁基橡胶的分子结构如下图所示。该种橡胶可利用双键通过硫、硫给予体、醌进行硫化，也可利用卤族元素通过福美双、二硫代氨基甲酸盐和硫脲等进行硫化。目前，市场上销售的卤化丁基橡胶有氯化丁基胶（CIIR）和溴化丁基橡胶（BIIR）两种。

硫化性能

氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶的硫化方法和硫化特性基本相同，但后者更富有反应性，且硫化速度也快。特别是用硫脲硫化，BIIR的硫化速度要比CIIR的快得多，如下图。此外，氯化丁基橡胶的历史比溴化丁基橡胶的长，成本也便宜，且加工稳定性也好，因此用途也较广泛；溴化丁基橡胶与天然橡胶的粘接强度高、耐热性较好，可用于轮胎的气密层。

理化性质

卤化丁基橡胶特征比重为0.93，白色固体。与普通丁基橡胶相比，卤化丁基橡胶增加了额外的交联位置，增加了双键的反应性。除保持普通丁基橡胶的低透气性、高减震性、耐老化性、耐天候性及耐化学品等特性外，还具有硫化速度提高，与其他高不饱和橡胶相容性好、可以共硫化，同时改善了与其他橡胶的黏结性能，可单独用氧化锌硫化，有更好的耐热性。

合成方法

氯化丁基橡胶（CIIR）的制备方法分干胶混炼氯化和溶液氯化两种方法。前一法是在开炼机上把吸附了氯气的活性炭或其它氯化剂混入丁基橡胶中经加热和混炼后制得；后一法是先把橡胶溶于四氯化碳、三氯甲烷或己烷等溶剂中然后在常温下通入氯气进行氯化即制得氯化丁基橡胶，出于该法已实现连续氯化工艺生产，故已成为主要的制造方法。极性氯原子的引入，可克服丁基橡胶硫化速度慢、粘合性能差，与高不饱和橡胶难于共硫化等问题，该胶能以单用或并用方式制造无内胎轮胎的气密层，浅色或白色胎侧，及用于胶带、胶管、密封、绝缘或粘合等的胶料。

溴化丁基橡胶（BIIR）的制备方法也分干混炼法和溶液法两种方法。按前一法可分别把N2溴代琥珀酰亚胺、二溴二甲基乙内酰脲或活性炭吸附溴（31.2%重量比）加入到开炼机上的丁基橡胶中进行热混炼而制得；而后一法是将丁基橡胶溶解于氯化烃溶剂，再通入3%的溴后反应制取的，该溴化过程是连续的，产品质量均匀且稳定。溴化丁基橡胶与氯化丁基橡胶相比，有更多的活性硫化点，硫化速度快，与不饱和型橡胶能更好粘合，有更高的耐老化性和较低的焦烧安全性。主要可用作轮胎的气密层、胎侧、内胎、容器衬里、药品瓶塞和胶垫等。

应用领域

在轮胎上的应用

随着轮胎技术的发展更新，采用丁基橡胶（IIR）制造的内胎轮胎将逐渐被由卤化丁基橡胶制造的子午胎轮胎所取代。目前80%以上的卤化丁基橡胶用于生产子午胎气密层，其作用是防止胎内的空气和湿气与轮胎的钢轱接触，并保持轮胎适宜稳定的气压，以达到子午胎最佳性能。

子午胎轮胎的胎侧在使用过程中变形大、屈挠高、易生热，要求胎侧胶有良好的耐屈挠龟裂、耐候性和生热低的特点，并与胎身和胎面黏结良好，卤化丁基橡胶能很好地满足胎侧胶的要求。

随着车速的提高和长途运输的发展，对载重车用内胎的耐热性和耐疲劳性要求提高，IR也很难满足这一要求，而卤化丁基橡胶耐热性优于IIR，用于制造这类车用内胎是完全可以满足要求的。

在药用瓶塞上的应用

与IIR相比，卤化丁基橡胶硫化效率高、交联剂TAIC用量少、可实现无硫无锌硫化，因此卤化丁基橡胶在药用瓶塞上的应用更为普遍。根据药品不同，可选用CIR瓶塞或BIIR瓶塞。

IIR和卤化丁基橡胶除了其基本性能外，具有对硫化体系有广泛的适应性、耐热和杀菌、良好的密封和再密性以及针刺人时有良好的抗破碎性和低毒性等优点，还是生产医用密封制品的优质原料。

其他方面

利用卤化丁基橡胶耐蒸汽和耐热水性能，制造蒸汽胶管等胶管制品、耐热输送带；利用其减震性，制造飞机、船舶及各种机电装置等使用的各种减震器；利用其耐化学性和抗阻燃性，制造用于特殊场所的防核辐射、耐化学、耐生物和防火阻燃的防护服以及防毒手套和防毒面具等。

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