溴化丁基橡膠(BIIR)是含有活性溴的異丁烯—異戊二烯共聚物彈性體竿奏，屬于功能橡膠之一。由于溴化丁基橡膠擁有丁基橡膠基本飽和的主鏈腥放，所以其具有丁基聚合物的多種性能特性泛啸，如較高的物理強度、較好的減振性能捉片、低滲透性平痰、耐老化以及耐天候老化。橡膠材料功能化就是通過物理或化學的手段伍纫，如合成宗雇、共混、接枝改性莹规、與新型材料復合或混合及新型加工方法等使橡膠材料獲得原來不具備的某些特殊性能赔蒲。這些特殊性能可以是力學性能方面的，如超低硬度、超高強度舞虱；可以是熱學性能方面的欢际，如導熱、熱敏變色矾兜；可以是電學性能方面的损趋，如導電、電磁波屏蔽和吸收椅寺；可以是光學性能方面的浑槽，如光刻、光蓄返帕；可以是生物學性能方面的桐玻，如仿生；還可以是磁性荆萤、親水性镊靴、形狀記憶和氧富集等特性。
BIIR的應用及市場發(fā)展情況
BIIR是IIR的一種重要改性產品链韭，它既保留了普通IIR分子結構中的雙鍵偏竟，保持了IIR的原有特性，同時在IIR分子結構中接上了溴原子梧油，提高了IIR的反應活性苫耸，改善了自粘性、互粘性和IIR與不飽和橡膠的相容性儡陨、共硫化性褪子。IIR溴化后除了增加交聯(lián)活性點外，同時也增強了雙鍵的反應性骗村。溴代反應主要發(fā)生在IIR中少量的雙鍵碳或緊鄰雙鍵的甲基碳上嫌褪，使得BIIR中溴的含量較低，在0.8％~2.5％之間胚股。由于IIR主鏈沒有改變笼痛，被溴化的氫原子數(shù)有限，因而BIIR依然具有IIR的高阻隔性琅拌、高耐老化性缨伊、高耐熱性、高阻尼性及較好的吸聲性能等優(yōu)點进宝。同時具有多方面IIR所沒有的特點刻坊，被廣泛應用于各個領域，其加工應用正在受到各方面的重視党晋。
溴化丁基橡膠在實際生產中的應用與IIR相比谭胚，呈現(xiàn)出吸聲性能高等優(yōu)勢徐块，因而，在各個領域發(fā)展過程中應注重突破IIR材料的限制灾而，在工藝生產環(huán)節(jié)開展過程中注重引入BIIR胡控，并針對BIIR化學結構特點等，在其應用過程中了解BIIR工藝生產要求旁趟，繼而將BIIR引入到輪胎等產品生產領域昼激，達到高效性產品生產效果。
此外锡搜，從BIIR特性角度來看癣猾，BIIR與IIR相比，硫化速度較快余爆，且與天然橡膠等物質間保持著良好的加工性能，并在一定程度上改善了IIR在應用過程中呈現(xiàn)出的自黏性夸盟、互黏性較差的問題蛾方，滿足了產品加工需求。同時上陕，從BIIR硫化性能角度來看桩砰，在工藝生產活動開展過程中可利用氧化鋅硫化BIIR。另外释簿，BIIR基于具備IIR優(yōu)勢性能亚隅，即耐候性、耐臭氧性等的基礎上庶溶，亦呈現(xiàn)出反應活性高煮纵、共硫化性、耐熱性等特點偏螺，適用于150℃等高溫作業(yè)環(huán)境中行疏，并可與其他橡膠進行并用，就此改良傳統(tǒng)橡膠產品應用過程中呈現(xiàn)出的相應問題套像，達到高效率橡膠產品應用效果酿联，打造安全性生產作業(yè)空間。
溴化丁基橡膠的合成方法主要有２種夺巩，一種是溶液溴化法贞让，另一種是干膠混煉法。溶液溴化法產品性能優(yōu)良柳譬，反應均勻且質量穩(wěn)定喳张，工藝操作簡單，因而成為丁基橡膠溴化改性的首選方法征绎。丁基橡膠的溴化反應幾乎都發(fā)生在分子鏈段中異戊二烯部分蹲姐。
我國從上個世紀60年代開始研發(fā)丁基橡膠和溴化丁基橡膠技術磨取，但受到各方面條件限制，產業(yè)化進程十分緩慢柴墩。上世紀90年代末忙厌，北京燕山石化曾以技術引進的方式上馬了一套丁基橡膠生產裝置，已實現(xiàn)4.5萬噸/年的生產能力江咳，是我國唯一一套大型丁基橡膠裝置逢净。但國內溴化丁基橡膠生產仍是空白。2009年龍山化工及其合作伙伴以浙江大學的小試成果為基礎歼指，展開溴化丁基橡膠生產技術的自主研發(fā)爹土，取得了突破，打破了國際壟斷踩身。隨著國內外多套新建裝置的建成投產胀茵，未來我國丁基橡膠的市場競爭將更加激烈。今后應該密切關注國際國內的生產狀況挟阻，積極開發(fā)新產品和拓寬新用途琼娘，擴大出口，以確保我國丁基橡膠行業(yè)健康穩(wěn)步發(fā)展附鸽。
世界丁基橡膠市場的總消耗量呈穩(wěn)步增長的趨勢脱拼，年增長率一直在2%左右，最近三年增幅較快坷备，約為5%熄浓。近年來我國溴化丁基橡膠消費量也在不斷增加，年增長率基本為5%省撑。2016年赌蔑，我國溴化丁基橡膠的消費量為56.8萬t，其中輪胎方面的消費量約占總消費量的84%竟秫，醫(yī)藥瓶塞的消費量約占總消費量的10.4%惯雳，其他方面的消費量約占總消費量的5.6%。
BIIR是制造無內胎輪胎和醫(yī)用瓶塞等制品的主要原材料鸿摇，而我國BIIR的生產能力遠遠不能滿足國內市場需求石景，國內市場需求大部分仍需依賴進口。2010年我國溴化丁基橡膠市場需求量達到21萬t拙吉，其中BIIR的比例達65％潮孽，并在轎車子午胎中逐步取代CIIR。隨著我國汽車工業(yè)的高速發(fā)展以及醫(yī)藥筷黔、電子等方面對橡膠制品環(huán)環(huán)限制的提高往史，BIIR的市場需求量在2016年達48萬t/a。提高BIIR的生產工藝和加工技術佛舱，對提高我國橡膠制品質量椎例，拓寬其應用范圍挨决，推進國民經(jīng)濟發(fā)展具有非常重要的意義。
溴化丁基橡膠的實際運用
溴化丁基橡膠不僅保留了丁基橡膠的優(yōu)異性能订歪，還具有硫化速度快脖祈、與高不飽和橡膠相容性好、與金屬的粘著性好刷晋、硫化效率高盖高、可單獨使用氧化鋅硫化以及良好耐熱性等特點，廣泛用于子午線輪胎眼虱、無內胎輪胎喻奥、醫(yī)藥瓶塞等醫(yī)用密封材料哭当、化工設備和容器襯里等工業(yè)產品中诗芜。
(一) 輪胎方面的應用
在溴化丁基橡膠友多，即BIIR應用過程中呈現(xiàn)出可并用的優(yōu)勢特點污朽，為此在BIIR實際運用過程中應注重強調BIIR與NR間的任意比例匹配，就此改善天然橡膠應用過程中呈現(xiàn)出的耐熱性能較差的問題低零，達到最佳的應用效果组题。但在NR/BIIR應用過程中為了滿足產品氣密性需求云矫，應注重對NR/BIIR應用中均相問題進行有效處理抒和，且在NR/BIIR引入過程中，針對BIIR與NR摻用后產品黏度彤蔽、加工性能摧莽、透過性等進行測試，就此提升氣密性作業(yè)效果顿痪。例如镊辕，在輪胎生產過程中為了提升整體產品生產效益，知名品牌公司在材料引進過程中蚁袭，注重采用100%BIIR或CIIR征懈，從而生產V級、Z級輪胎揩悄。而部分小型公司在S級卖哎、T級輪胎生產過程中為了提升整體生產效率，即采用了NR/BIIR并用方式删性，就此滿足產品生產需求亏娜，且提升產品氣密性能，高效實施氣密層配方方案蹬挺。
BIIR廣泛應用于輪胎氣密層膠料中
目前维贺，隨著汽車輪胎技術正在不斷發(fā)展更新，采用溴化丁基橡膠制造的子午胎將逐漸取代普通IIR制造的有內胎輪胎巴帮。國際輪胎行業(yè)使用的溴化丁基橡膠胎中溯泣，70％為BIIR虐秋。發(fā)達國家的輪胎內胎基本全部實現(xiàn)了丁基化，日本垃沦、韓國和印度等國家80%以上的內胎用丁基橡膠制造客给，中國臺灣的內胎丁基化率約90%。國內只有30%栏尚，所以未來的增長空間是比較大的起愈。在全鋼子午胎上，100％使用BIIR译仗；在半鋼子午胎上抬虽，開始轉向以BIIR為主。國內載重子午胎均使用BIIR纵菌，其市場使用量占溴化丁基橡膠的75％阐污；轎車子午胎使用CIIR，同時使用20％~40％的天然橡膠咱圆。
目前發(fā)展子午線輪胎已成為主流趨勢笛辟。在輪胎的結構上，轎車子午線輪胎發(fā)展寬斷面系列序苏、高速度級產品手幢；載重車子午線輪胎重點發(fā)展無內胎全鋼絲子午線輪胎，以滿足未來汽車和道路升級發(fā)展的需要忱详。輪胎行業(yè)將推廣高等級轎車子午線輪胎围来、輕卡車子午線輪胎、低斷面和無內胎全鋼載重子午線輪胎生產技術匈睁。子午線輪胎的發(fā)展將會大大促進國內溴化丁基橡膠需求的增長监透。我國內胎丁基化(包括農用輪胎)和汽車輪胎子午化比例還很低，在今后還有很大的發(fā)展空間航唆，預示著IIR和BIIR消費量將持續(xù)增長胀蛮，其中BIIR的需求起主導作用。
醫(yī)用丁基膠塞是國內BIIR的第二大需求市場
輪胎氣密層的主要功能是防止氣體泄漏糯钙。氣密層膠料的特點是氣透性小粪狼，耐屈撓疲勞、耐老化任岸，并與胎體膠料有較好的粘合性鸳玩。BIIR已廣泛應用于氣密層膠料中，其主要原因是：優(yōu)異的粘合性和綜合性能演闭；擴大了超低斷面不跟、高速度等級輪胎的應用范圍，降低了滾動阻力米碰，提高了車輛的燃油經(jīng)濟性窝革；使用高壓购城、節(jié)省空間的備用胎，需要氣密層具有更好的氣密性虐译；老化后具有較好的耐屈撓龜裂性能瘪板；BIIR氣密層的厚度降低了一半，材料成本降低漆诽。自從1981年BIIR發(fā)明以來侮攀，輪胎標準氣密層的組成基本未發(fā)生變化。采用100份BIIR和80/20或60/40BIIR/NR共混膠制成的氣密層厢拭，除氣密層膠料中聚合物的比例發(fā)生變化外兰英，對輪胎的材料和結構未進行任何改變。
（二）醫(yī)學等領域的應用
醫(yī)用丁基膠塞是國內BIIR的第二大需求市場供鸠，為保證醫(yī)藥安全畦贸，國家醫(yī)藥主管部門規(guī)定國內所有藥用膠塞一律停止使用普通天然橡膠瓶塞。醫(yī)用膠塞生產廠商正在擴大丁基橡膠瓶塞生產能力楞捂，主要是用溴化丁基橡膠薄坏，以適應國內需要。溴化丁基橡膠由于硫化速度快寨闹、硫化效率高胶坠、硫化程度高、硫化劑用量少繁堡、可實現(xiàn)無硫無鋅硫化等特點沈善，從而賦予了溴化丁基橡膠瓶塞良好的物理性能和化學性能，使其具有良好的吸濕性帖蔓，在冷凍干燥制品中應用較好。對于低分子量的凝血酶抑制溶液瞳脓，用溴化丁基橡膠膠塞其穩(wěn)定性顯著提高塑娇；同時其化學指標可控制在一個較好的范圍內，進而有力保證了與氨基酸劫侧、血液制品等大輸液產品的相容性埋酬。歐美國家的丁基膠塞廠家多數(shù)采用溴化丁基橡膠，目前我國也有一些公司全部使用溴化丁基橡膠生產膠塞烧栋。目前國內較大的生產線有10多條写妥，總生產能力達100億只以上。
（三）其他應用
其他方面如膠帶审姓、膠管珍特、粘合劑和防水卷材等對溴化丁基橡膠的需求也在逐漸增加。在溴化丁基橡膠產品開發(fā)過程中除NR/BIIR并用體系以外的其他并用亦得到了廣泛應用魔吐，其主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
第一扎筒，EPDM/BIIR并用莱找，即在溴化丁基橡膠產品應用過程中，為了改善膠料氣密性嗜桌、阻尼特性等奥溺，可在膠料應用過程中注重EPDM/BIIR的并用，并將BIIR含量控制在50%骨宠，緩解低溫脆性等問題的凸顯浮定，達到最佳的BIIR應用效果；
第二层亿，在膠料應用過程中為了降低BIIR應用成本桦卒，應注重結合工藝生產需求，倡導BIIR/CR并用棕所，就此基于降低成本的同時闸盔，提高膠料耐熱、耐壓等性能琳省。同時迎吵，由于BIIR膠料在應用過程中具備G型CR硫黃硫化等性能，為此针贬，BIIR與CR的并用可達到高效性膠料應用效果击费；
第三，BR/BIIR并用桦他，即在BIIR膠料應用過程中注重BR/BIIR并用蔫巩，可以“取長補短”形式，由BR耐磨性改良BIIR整體性能快压。如圆仔，在胎面膠生產過程中應注重強調BR/BIIR的并用，且采用硅烷連接橡膠與白炭黑蔫劣，就此改善胎面膠性能坪郭，達到高牽引力、滾動阻力胎面膠生產目的脉幢。即BIIR與其他膠料的并用可改善BIIR單獨應用問題歪沃，提升整體實際運用效果，為此嫌松，應注重并用體系的實施沪曙，滿足當前膠料應用需求。
總之萎羔，溴化丁基橡膠具有耐熱液走、耐臭氧、耐腐蝕、低氣透育灸、耐屈撓和容易與其它橡膠并用形成共交聯(lián)結構等特性腻窒，由于其硫化速度快、硫化效率高磅崭、硫化程度高儿子、硫化劑用量少，可實現(xiàn)無硫無鋅硫化砸喻，在多種領域中正在逐步替代普通IIR柔逼，具有非常廣闊的工業(yè)應用價值和良好的市場前景。近年來割岛，各種功能性橡膠材料及制品不斷涌現(xiàn)愉适，其開發(fā)和應用正方興未艾⊙⑵幔可以相信维咸，21世紀的橡膠技術將向著高性能化和功能化方向發(fā)展而BIIR將起著主導作用。（文章來源于網(wǎng)絡）
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