摘要：溴化丁基橡膠作為丁基橡膠的改性產品，在多個領域可以替代丁基橡膠，擁有更加優越的性能。本文介紹了溴化丁基橡膠的結構、性能、應用，分析了國內外溴化丁基橡膠的生產現狀。

丁基橡膠(IIR)是異丁烯和少量異戊二烯聚合所得的一種橡膠品種，具有優良的氣密性和良好的耐熱、耐老化、耐酸堿、耐臭氧、耐溶劑、電絕緣、減震及低吸水等性能。為了改善丁基橡膠的硫化性能以及與其他種類橡膠的聯合性，提出了鹵化丁基橡膠的概念，鹵化丁基橡膠(HIIR)可分為溴化丁基橡膠(BIIR)和氯化丁基橡膠(CIIR)。

溴化丁基橡膠是丁基橡膠經溴化改性后得到的產物。溴代反應主要發生在丁基橡膠中少量的雙碳鍵或者緊鄰雙鍵的甲基碳，因此溴化丁基橡膠中溴的含量較低，質量分數在0.8%～2.5%之間。由于丁基橡膠的主鏈結構未發生改變，因此溴化丁基橡膠具有丁基橡膠的一切特性，同時還具有多方面丁基橡膠所沒有的特點。

溴化丁基橡膠的結構和性能

丁基橡膠的結構示意圖如圖1，溴化丁基橡膠由丁基橡膠和溴反應制得，可以看作異丁烯和少量溴化異戊二烯的共聚物，溴化異戊二烯在鏈中是隨意分布的。溴化丁基橡膠和丁基橡膠的結構區別在于異戊二烯鏈節的結構，溴化丁基橡膠中的異戊二烯鏈節有4種結構(見圖2)。其中結構Ⅲ是溴化丁基橡膠中最主要的結構，占比50%～60%;其次是結構Ⅰ，占30%～40%;結構Ⅱ占比約5%～15%;結構Ⅳ占比只有1%～3%。

圖1 丁基橡膠的結構示意圖

(資料來源：中國知網)

圖2 溴化丁基橡膠結構示意圖

(資料來源：中國知網)

溴化丁基橡膠保留了IRR分子結構中的雙鍵，保持了丁基橡膠的一切特性;在丁基橡膠分子結構中引入溴原子，由于C-Br鍵的鍵能小，溴化丁基橡膠的反應活性高，自粘性、互粘性等性能明顯有所提升，具體見表1。

表1 IIR與BIIR的性能比較

(資料來源：中國知網)

BIIR相比IIR活性有所提高，可與其他橡膠共混，可提高硫化性能，實現不同的共混目的(見表2)。

表2 溴化丁基橡膠的并用效果

(資料來源：中國知網)

溴化丁基橡膠的應用

溴化丁基橡膠憑借其優越的性能，正在多個領域逐漸代替丁基橡膠，目前無內胎輪胎和醫用瓶塞是BIIR的兩大應用領域，在膠管、膠帶、防水卷、粘合劑等其他方面的應用也在逐漸增加。

1. BIIR在汽車輪胎子午化方面的應用

汽車輪胎技術一直在發展更新，普通IRR制造的有內胎輪胎將逐漸被采用BIIR制造的子午線輪胎逐漸替代， BIIR在全鋼子午胎上的應用比例為100%，而半鋼子午胎已開始轉向使用BIIR為主;國內載重子午胎均使用BIIR，使用量占溴化丁基橡膠總消費量的75%;國際輪胎行業所使用的鹵化丁基橡膠胎中，BIIR占比為70%。當前我國汽車子午線輪胎的使用比例不高，還有較大發展空間，子午線輪胎的發展將會極大拉動BIIR的市場需求。

2. 醫用橡膠丁基化是BIIR的第二大應用領域。

天然橡膠中含有致癌物質，易生霉菌，國外早就開始使用鹵化丁基橡膠作為醫用瓶塞。從2005年開始，國家醫藥主管部門規定，我國停止使用普通天然橡膠作為藥用膠塞。BIIR膠塞成為主要替代產品，其具有更好的化學性能和物理性能，如具有良好的吸濕性，所以更適用于冷凍干燥制品;能夠顯著提高低分子量凝血酶抑制液的穩定性。

BIIR的國內外生產現狀

溴化丁基橡膠的研究和開發起始于上個世紀50年代，1953年，Morrisey開發出丁基橡膠溴化方法;1954年，固特異公司開始商業化生產溴化丁基橡膠。截至目前，國際上鹵化丁基橡膠的產能分布見表3。當前在國際市場上，埃克森美孚和朗盛兩大公司擁有的丁基膠橡膠產能約占全世界總產能的80%，處于壟斷地位，且不對外轉讓技術。

表3 鹵化丁基橡膠生產分布

(資料來源：中國知網)

我國鹵化丁基橡膠起步較晚，目前研究成果較少。1999年，由燕山石化合成橡膠廠從意大利PI公司引進生產技術，開始研究鹵化丁基橡膠，年產能為3萬噸，是中國唯一的一套丁基橡膠生產裝置;2010年燕山石化合成橡膠廠又建成一套3萬噸/年的BIIR裝置。雖然我國目前初步掌握了BIIR生產技術，但是國內生產BIIR的企業還不多，國內所用BIIR大部分還是依賴進口，當務之急是找到一種新的BIIR合成方法，提高其生產量，滿足國內市場需求。

結語

溴化丁基橡膠是丁基橡膠的溴化改性產品，具有丁基橡膠的所有優點，改善了丁基橡膠硫化性能差、與其他種類橡膠聯合性差的缺陷;目前汽車子午線輪胎和醫藥膠塞是溴化丁基橡膠的兩大應用領域;全球丁基橡膠由埃克森美孚和朗盛兩大企業壟斷;受制于生產技術落后，我國溴化丁基橡膠嚴重依賴進口，急需找到新的合成方法，提到產量，滿足國內市場。