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丁基橡胶是合成橡胶的一种，由异丁烯和少量异戊二烯合成。制成品不易漏气，一般用来制造轮胎。丁基橡胶是异丁烯和异戊二烯的共聚物，它在1943年投入工业生产。

1943年，美国埃索化学公司首先实现了工业化生产。此后，加拿大、法国、苏联等也相继实现了丁基橡胶的工业化生产。80年代初，世界丁基橡胶生产能力约为650kt，占合成橡胶总产量约5%。

丁基橡胶自实现工业化生产以来，原料路线、生产工艺以及聚合釜的结构形式一直变化不大，一般采用氯甲烷作稀释剂，三氯化铝作催化剂，控制这两者的用量可以调节单体的转化率。根据产品不饱和度的等级要求，异戊二烯的用量一般为异丁烯用量的1.5%~4.5%，转化率为 60%~90%。聚合温度维持在-100℃(采用乙烯及丙烯作冷却剂)。丁基橡胶的聚合是以正离子反应进行的，反应温度低，速度快，放热集中，且聚合物的分子量随温度的升高而急剧下降。因此，迅速排出聚合热以控制反应在恒定的低温下进行，是生产上的主要问题。聚合釜(见图)采用具有较大传热面积并装有中心导管的列管式反应器。操作时借下部搅拌器高速旋转，增大内循环量，从而保证釜内各点温度均匀。

淤浆法:淤浆法是以氯甲烷为稀释剂，以H2O-AlCl3为引发体系，在低温(-100℃左右)下将异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子聚合制得的。

溶液法:传统的淤浆法合成丁基橡胶生产工艺技术成熟，但由于聚合反应温度低，制冷设备庞大，聚合釜连续运转周期短，能耗高(1kg胶能量消耗约35~55MJ)。为了能提高反应温度，对用溶液法合成丁基橡胶进行了大量的研究。

炭墨对普通丁基橡胶物性的影响与对卤化丁基橡胶基本相同。各种炭黑对物性的影响如下:

(3)无论是哪一种炭黑,随着其用量增加,硫化胶的定伸应力和硬度增大,而伸长率减小;

(5)炉法炭黑的压出加工性能优于槽法炭黑和热裂炭黑等。

丁基橡胶大都用石油类油如石蜡油、石蜡和酯类增塑剂作为软化剂,其中石油类油和酯类增塑剂对丁基橡胶物性的影响如下:

(6)因酯类增塑剂的添加，耐压缩永久变形、耐热性降低。

白色填充剂与炭黑一样，也是粒径小的补强效果好，拉伸强度、定伸应力、撕裂强度、硬度等较大;粒径大的有损于抗撕裂、耐屈挠和耐磨耗性等。各种白色填充剂对丁基橡胶的补强效果如下:

(1)白炭黑的补强效果在白色填充剂中最大，适用于要求强度和耐磨耗性高的橡胶制品;

(3)碳酸钙高填充时可减少伸长率和弹性的损失，并可用于降低产品成本;

(4)陶土的补强效果大于碳酸钙，可显著改善拉伸强度和定伸应力，但因pH值的关系有迟延硫化倾向，因此最好是添加少量二甘醇(DEG)等。

丁基橡胶除一般性硫黄硫化外还有各种硫化体系,可根据不同用途进行选择，特别对于卤化丁基橡胶，与二烯类橡胶一样通过双键用硫黄、醌和树脂进行硫化，此外通过卤基还可用金属氧化物、二硫代氨基甲酸金属盐及硫脲等进行硫化，对于溴化丁基橡胶可用过氧化物硫化。

气密性好。它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品，并有吸震、电绝缘性能。对阳光及臭氧具良好的抵抗性，可暴露于动物或植物油或是可氧化的化学物中。

丁基橡胶的缺点主要包括:

第一，硫化速度慢，与天然橡胶等高不饱和橡胶相比，其硫化速度慢3倍左右，需要高温或长时间硫化;

第三，与其它橡胶相容性差，一般仅能与乙丙橡胶和聚乙烯等并用;

以上缺点限制了丁基橡胶的使用用途，也不建议与石油溶剂，胶煤油和芳氢同时使用。

制作各种轮胎的内胎、无内胎轮胎的气密层、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，农业上用作防水材料。

丁基橡胶产品均为块状胶，胶块先用高压聚乙烯薄膜热合封装后放入木箱进行贮存和运输。胶块净重量为 (25± 0.2)kg;每箱胶净重量为 1050kg。

1、生产现状

中国丁基橡胶的研究开发始于20世纪60年代，并建立了中试生产装置，后因各种原因而停止。1999年，北京燕山石油化工公司合成橡胶厂引进意大利PI公司技术，建成中国惟一的一套30kt/a丁基橡胶生产装置。该装置能够生产ⅡR1751、ⅡR1751F和ⅡR0745三个牌号的普通丁基橡胶产品，其中ⅡR1751属于内胎级产品，中等不饱和度，高门尼粘度，相当于Exxon公司的268、Bayer公司的301

最初两年，由于技术、设备等方面的原因，该装置难以连续稳定运行，开工率较低，产品合格率低，原材料消耗、动力消耗及成本偏高。2000年和2001年产量分别只有4.055kt以及和4.190kt。经过近两年的技术攻关，生产装置的运行状况有了很大程度的改善，产量逐年增加，2002年产量达到21.545kt，其中产品合格率为84.7%，2003年产量进一步增加到27kt，其中产品合格率达到95.4%。

2、进出口情况

从进口来源看，中国初级形态普通丁基橡胶进口主要来自俄罗斯、加拿大和日本，2003年中国从这3个国家进口的初级形态普通丁基橡胶总量达到26.876kt，约占初级形态普通丁基橡胶总进口量的76.4%。卤化丁基橡胶则主要来自西欧和北美国家，约占总进口量的84%，来自日本的产品约占总进口量的3.9%。中国初级形态普通丁基橡胶的进口来源情况见表6所示。

随着中国轮胎工业等的不断发展，中国丁基橡胶的消费量不断增加。中国丁基橡胶的供需平衡情况见表8所示。

⑴轮胎。丁基橡胶被广泛用于生产轮胎及车力胎(自行车、摩托车等)的内胎内衬、硫化胶囊和水胎，特别是子午线轮胎的快速发展和轮胎品级的不断提高，促使中国丁基橡胶消费量的不断增长。但是国内丁基橡胶在轮胎行业的应用与国外相比，差距仍很大。例如发达国家的轮胎内胎已经全部实现了丁基化，与中国相邻的印度以及马来西亚和泰国等东南亚国家，轮胎的丁基化率也已经达到70%~90%，因此中国丁基橡胶的使用还有很大的发展潜力。

胶塞的生产能力，主要使用卤化丁基橡胶以适应国内需求。中国引进的第一条丁基橡胶瓶塞生产线于1992年在湖北华强药用包装制品厂建成投产。中国较大的生产线有10多条，其中产量较大的企业有湖北华强、石家庄一橡、上海新亚、金湖玻璃仪器厂、江阴兰陵、江阴中马、江阴有色、湖北白莲以及株洲华益等，所用的丁基橡胶牌号主要有Exxon1066、2211、2244及Bayer公司的1045、1240等。2003年中国医药瓶塞对丁基橡胶的消费量约为11kt/a，预计2005年消费量将达到约14kt/a，2010年消费量将达到约20kt/a。

由此可见，预计到2005年中国丁基橡胶的需求量将达到约140kt/a，其中卤化丁基橡胶的需求量将达到约70kt/a。2010年丁基橡胶的需求量将达到约210kt/a，其中卤化丁基橡胶的需求量将达到约120kt/a。中国丁基橡胶的消费现状及预测情况见表9所示。

自1997年以来，中国初级丁基橡胶的进口价格基本上维持在1500美元/t以上(1998年除外)，卤化丁基橡胶进口价格一直维持在2200美元/t以上。2000年，由于国内市场需求迅速增加以及Bayer公司出口减少，使得国内丁基橡胶货源紧张，价格大幅度上涨，初级丁基橡胶进口平均价格高达1984美元/t，比1999年上涨了20%以上。近两年，由于俄罗斯丁基橡胶扩大对中国的出口，使得国内丁基橡胶的平均进口价格有所下降。

丁基橡胶由于其良好的物理性能和化学性能，与药品的良好相容性而普遍使用于抗生素及输液产品上。但由于丁基胶塞在加工合成中，为进一步提高其性能，往往会加入补强剂，填充剂如高岭土等。但高岭土的过多加入导致了胶塞物理性能的下降，特别是在穿刺落屑方面，增加了用药的不安全性，故国家食品药品监督管理局于2002年颁布了氯化丁基胶塞(YBB00042002)和溴化丁基胶塞(YBB00052002)二个产品标准，对胶塞炽灼残渣进行了严格控制，以确保产品的安全、使用性能。但由于胶塞

配方的复杂性，标准执行中也存在着方法学上的问题。

丁基橡胶的生产始于20世纪40年代，1943年Exxon公司在美国BatonRouge工厂实现了丁基橡胶的工业化生产。1944年，加拿大Polysar公司采用美国技术在Sarnia建成丁基橡胶生产装置。1959年后，法国、英国、日本也开始生产丁基橡胶。1991年，Bayer公司购买Polysar全部合成橡胶业务，Exxon公司也收购了在法国的丁基橡胶生产装置，从此世界丁基橡胶的生产基本上被Exxon和Bayer两大公司所垄断。1982年，前苏联在陶里亚蒂建成世界唯一的溶液聚合法丁基橡胶生产装置，所用聚合反应器由苏联合成橡胶研究院和意大利PI公司合作开发。

卤化丁基橡胶(HⅡR)可分为氯化丁基橡胶(CⅡR)和溴化丁基橡胶(BⅡR)两大类，是丁基橡胶在脂肪烃溶剂中与氯或溴进行反应的产物，其工业化生产始于20世纪50年代末，1960年Exxon公司在BatonRouge工厂开始生产氯化丁基橡胶，Polysar公司于1971开始生产溴化丁基橡胶。

美国Exxon公司和德国Bayer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，卤化丁基橡胶生产技术和生产装置也只有这两家公司所有。2004年，全世界共有9个国家的12套装置生产丁基橡胶，总生产能力为892kt/a，其中北美地区的生产能力为393kt/a，占世界丁基橡胶总生产能力的44.1%;欧洲的生产能力为264kt/a，占世界总生产能力的29.6%;亚太地区的生产能力为145kt/a，占世界总生产能力的16.3%;中欧和独联体的生产能力为90kt/a，占世界总生产能力的10.1%。其中Exxon公司的丁基橡胶总生产能力为459kt/a，占世界丁基橡胶总生产能力的51.5%;Bayer公司的总生产能力为255kt/a，占世界总生产能力的28.6%。全球现有的丁基橡胶生产装置中，采用Exxon公司专利技术的有6套，其中3套可兼产卤化丁基橡胶;采用Bayer公司生产技术的装置有2套，均可生产丁基橡胶和卤化丁基橡胶;俄罗斯的2套丁基橡胶装置、罗马尼亚和中国的各1套装置只能生产丁基橡胶。2004年世界丁基橡胶生产厂家生产情况见表1所示。

消费现状

1993-1998年，美国丁基橡胶消费量的年均增长率为4.2%，1998-2002年消费量的年均增长率为1.5%，2002年美国丁基橡胶的总消费量为202kt/a，其中产量为182kt/a，进口量为67kt/a，出口量为47kt/a，产品约80%用于生产轮胎、胶管、轮胎制品，9%用于生产汽车零部件，6%用于生产胶粘剂、填缝胶和密封胶，4%用于医药领域，1%用于其他行业(主要包括电气绝缘、各种衬里、口香糖以及屋顶防水卷材等)。其中卤化丁基橡胶主要用于生产无内胎轮胎，约占丁基橡胶总消费量的60%，预计今后几年，美国丁基橡胶的消费量将以年均约1.5%的速度增长，到2006年总消费量将达到220kt/a左右。美国丁基橡胶的供需情况见表3所示。

由于亚洲金融危机的影响，1997-1998年日本丁基橡胶的消费量有所下降，1998年下降到最低谷，消费量仅为44kt/a，此后又快速增长，1998-2002年日本丁基橡胶消费量的年均增长率约为13.9%，2002年总消费量为67kt/a，其中产量为72kt/a，进口量为29kt/a，出口量为34kt/a，产品约82.8%用于生产轮胎、胶管及轮胎制品，10.9%用于生产胶粘剂、填缝胶、密封胶、医药等工业产品，6.3%用于其他领域(包括电气绝缘、各种衬里、口香糖以及屋顶防水卷材等)。最近几年，由于无内胎轮胎的推广，日本无内胎轮胎占据了日本轮胎市场总量的95%，因此卤化丁基橡胶的消费量不断增加，日本卤化丁基橡胶的消费量约占丁基橡胶总消费量的70%。预计到2006年，日本丁基橡胶的总消费量将达到约70kt/a。

⑴提高产品质量，节省能耗和物耗，以提高产品在市场中的竞争力。产品质量是产品竞争的关键因素。针对中国丁基橡胶产品存在的问题，应该加大技改力度，不断改善产品质量，把用户的要求作为产品生产的标准;加大节能降耗力度，降低生产成本，使产品在国内市场上更具有竞争力。

⑶扩大生产规模，以满足国内市场迫切需求的需要，提高国内市场的占有率。中国丁基橡胶的产量仅能满足国内需求量的三分之一左右，今后随着需求量的增加，满足率还可能更低，因此建议有条件的企业可以考虑新建1~2套50kt/a以上规模的生产装置，以满足国内实际生产的需求。

⑸加强应用技术研究，提高服务意识和水平。加强与国内有关应用研究单位或轮胎等生产企业的联系和合作，研究开发适合国产丁基橡胶的内胎、水胎及胶囊的专用配方和加工技术。同时，建立一支专家型营销队伍，为实现丁基橡胶"市场-开发-生产-市场"的良性循环奠定基础。