[科普中國]-氯化丁基橡膠

氯化丁基橡膠（chlorobutyl rubbrer） 系由丁基橡膠溶液通入氯氣而制得，氯化發(fā)生在異戊二烯部分，且大部分為氯的取代反應(yīng)，丁基橡膠具有的雙鍵基本上完全保存下來，對應(yīng)于每一個異戊二烯雙鍵鏈節(jié)，大體上可取代一個氯原子。

簡述氯化丁基橡膠可視為異丁烯與少量氯代異戊二烯共聚物。 該產(chǎn)品的特征比重為0.93，產(chǎn)品形式為白色到淺琥珀色的膠塊。因為氯化丁基橡膠絕大部分為飽和丁基骨架，它具有許多丁基分子的特點(diǎn)：透氣透濕性低；減震性；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低；在大氣環(huán)境下的耐老化和耐候性好；硫化多樣性；硫化速度快；橡膠-金屬接著性能良好。1

氯化丁基橡膠的特性耐熱性能氯化丁基橡膠耐熱性能良好，在高溫長時間下的降解相對較低。在121℃下長期老化時的性能顯然優(yōu)于天然橡膠，氯化丁基橡膠的耐熱性能除與聚合物本身因素有關(guān)外，還與硫化體系和補(bǔ)強(qiáng)體系有關(guān)。1

耐屈撓性氯化丁基橡膠作為制造輪胎和減震制品的重要橡膠品種，其耐屈撓性能顯得十分重要。氯化丁基橡膠具有優(yōu)良的耐熱性能，且硫化膠結(jié)構(gòu)緊密，所以耐屈撓性能良好。但另一方面，氯化丁基橡膠滯后損失較大，在動態(tài)下使用，生熱也較大，會降低其耐屈撓性能。1

耐天候性能氯化丁基橡膠硫化膠的耐天候性能與填充劑的關(guān)系十分密切。炭黑是優(yōu)良的耐紫外線配合劑。配用炭黑補(bǔ)強(qiáng)的氯化丁基橡膠硫化膠具有良好的耐天候性能。淺色硫化膠的耐天候性能較差。1

氣透性氯化丁基橡膠的氣透率極低，與丁基橡膠大致相同。在24℃時，氯化丁基橡膠的氣透率僅為丁苯橡膠的1/9、天然橡膠的1/4。1

耐油性氯化丁基橡膠不屬耐油橡膠，但通過適當(dāng)配合可使硫化膠獲得一定的耐油性并具有實用價值。硫化越充分硫化膠的耐油性能越好。 。此外，在氯化丁基橡膠中并用部分耐油橡膠，也能提高硫化膠的耐油性，如丁腈橡膠和氯丁橡膠等。1

應(yīng)用領(lǐng)域氯化丁基橡膠具有丁基橡膠固有的所有特性，同時還具有硫化速度快、可與其他橡膠共硫化、更耐熱、壓縮變形小等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此，其用途十分廣泛，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：輪胎、膠管、膠帶、工業(yè)橡膠制品、藥用橡膠制品、文體用橡膠制品、建筑密封材料和化工防腐襯里等。1

一、輪胎

氯化丁基橡膠的主要應(yīng)用領(lǐng)域在輪胎的氣密層，其次是黑、白胎側(cè)、內(nèi)胎和胎面改性等。

（一） 氣密層

氣密層是現(xiàn)代輪胎制品的一種重要部件，其重要功能有兩種：一是作為空氣阻擋層，阻擋并減少輪胎內(nèi)的空氣向胎外擴(kuò)散，保持輪胎有適當(dāng)?shù)膬?nèi)壓；二是作為輪胎內(nèi)濕氣阻擋層阻0擋并減少輪胎的濕氣向輪胎各層間擴(kuò)散。氯化丁基橡膠的極低透氣性和透濕性，使其能同時令輪胎獲得較高的氣壓和較低的胎體內(nèi)壓。

充氣輪胎中應(yīng)保持適當(dāng)壓力，這可稱為充氣壓（IPR），氣壓不足和充氣不足，會嚴(yán)重?fù)p害輪胎的使用性能，如滾動阻力增高，隨之耗油增加和排氣增加等，輪胎耐久性降低，操作性能和行駛性能亦相應(yīng)下降。

無內(nèi)胎輪胎實際上是一種壓力容器，其內(nèi)壁即胎體由可透氣的多層部件組成。充氣后，在胎腔與大氣之間存在壓力差，從而在胎體各部件之間形成壓力梯度，并形成輪胎胎體內(nèi)壓。這種內(nèi)壓通常在胎側(cè)簾布層可以測到，此稱為胎體內(nèi)壓（ICP）。內(nèi)壓高，則會有損于輪胎各項性能，內(nèi)壓低，則對輪胎有益。其關(guān)鍵是氣密層用橡膠材料的氣透性能。 作為氣密層，除氣透性外，還必須具有良好的耐熱性、耐臭氧性、耐屈撓疲勞性，以及膠料的自黏性和硫化粘接性等。因此，氯化丁基橡膠氣密層的配合必須考慮多種性能的平衡及各種配合組分（包括溴化丁基橡膠品種在內(nèi)） 對諸多性能的影響。21

（二）胎側(cè)

子午胎的胎側(cè)是在大變形、高屈撓、易生熱等苛刻條件下工作的，其硫化膠特別要求耐屈撓龜裂、耐動態(tài)臭氧、耐天候老化和低生熱。此外，還要求色澤保持性好（不噴霜、不褪色），與鄰近部位通用膠組件有良好的粘接強(qiáng)度，以及耐腐性和耐擦傷性等。其中，耐龜裂和耐臭氧尤為重要。

以往采用通用橡膠制作胎側(cè)，需借助大量防老劑，但效果不太理想，且易污染。采用鹵化丁基橡膠則能較好地滿足胎側(cè)的上述要求。

（三）輪胎胎面

輪胎胎面膠應(yīng)提供良好的耐濕滑性能和牽引力。在高性能輪胎胎面膠中并用部。分氯化丁基橡膠即可達(dá)到目的。 基于以上特性，氯化丁基橡膠適用于冬用冰雪輪胎面。它具有良好的抓著雪花和軟質(zhì)表面的能力。

二、輸送帶

鹵化丁基橡膠適用于制造耐熱、耐化學(xué)品輸送膠帶。因為這些特性是其所固有的。全氯化丁基橡膠2244覆蓋膠可用于要求耐極高溫度的輸送帶。氯化丁基橡膠與三元乙丙橡膠Vistalon5600（80∶20）并用覆蓋膠可用于耐熱要求稍低的輸送膠帶。2

三、防腐襯里

氯化丁基橡膠具有良好的耐酸堿性能，但不耐濃硝酸、硫酸和氯磺酸，適于制作防腐襯里橡膠。

四、醫(yī)藥用制品

鹵化丁基橡膠因其固有特性而廣泛用于藥用瓶塞等制品，與藥用橡膠制品有關(guān)主要特性包括：低透氣和透濕氣性、化學(xué)和生物惰性、耐熱、耐臭氧、耐紫外線、硫化中抽出物低，以及針刺時具有自密封性和落屑少。主要產(chǎn)品包括抗生素瓶塞、注射器瓶塞、血液輸送瓶塞和采血瓶塞等。

五、工業(yè)制品

氯化丁基橡膠在工業(yè)橡膠制品中具有廣泛應(yīng)用，主要有減震制品和印刷膠輥等。

氯化丁基橡膠具有較高的減震性能，并且耐屈撓疲勞、耐熱和耐臭氧性能，適于制造各種減震制品，在汽車、飛機(jī)和船舶及各種機(jī)電裝置中廣泛應(yīng)用，例如減震支座、汽車減震器、發(fā)動機(jī)減震器、汽車排氣懸架、儀表減震器、電器減震器等等。

六、防護(hù)服

防護(hù)服和設(shè)備防護(hù)罩在戰(zhàn)時和平時都有重要用途，其中包括防核輻射、耐化學(xué)、耐生物污染和防火阻燃等。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

耿彩芳 - 副教授 - 中國礦業(yè)大學(xué)