《丁基卤化橡胶在轮胎中的应用情况概要》由会员分享，可在线阅读，更多相关《丁基卤化橡胶在轮胎中的应用情况概要（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、丁基卤化橡胶在轮胎中的应用情况前言 丁基橡胶简称IIR是世界上第四大合成橡胶胶种，它是异丁烯和异戊二烯在 Friedel-Craft 催化剂作用下进行阳离子聚合反响的产物。由于丁基橡胶具有优良的气密性和良好的耐热、耐老化、耐臭氧、耐溶剂、电绝缘、减震及低吸水等性能， 使得其在内胎、水胎、 硫化胶囊、气密层、 胎侧、 电线电缆、防水建材、减震材料、药用瓶塞、食品口香糖基料、橡胶水坝、防毒用具、粘合剂、内胎气门芯、防腐蚀制品、码头船护舷、桥梁支承垫以及耐热输送带等方面具有广泛的应用。另外，丁基橡胶的卤化改性产品卤化丁基橡胶HIIR不仅保持了丁基橡胶原有的优良性能，还进一步改良了丁基橡胶的某些特性，
2、加快了硫化速度，增进了与其他橡胶的相容性，提高了自黏性和互黏性等，特别适合制作无内胎轮胎的内衬气密层和医用药品瓶塞。2021年世界丁基橡胶产能120万t,其中技术最先进、产量最大、占据主导地位的丁基橡胶生产厂商是埃克森和朗盛。这两家公司凭借技术上的领先优势，长期垄断世界丁基橡胶市场，且不对外转让技术。俄罗斯作为后起之秀，其技术水平和产品质量不断提升，总产能到达了近20 万吨。而我国仅有北京燕山石化公司一套丁基橡胶生产装置，2021 年燕山石化通过增加反响釜的方式，产能从原有的 3 万吨成功扩大至4.5万吨，实现了其丁基橡胶扩建方案的第一步。由于产能的扩大，08 年燕化丁基橡胶产量也突破4万吨，
3、 到达 4.40万吨， 比 07 年增长了12.8%。目前，燕山只生产了一个内胎级IIR1751。但我国丁基橡胶的生产能力和实际产量远远不能满足国内下游行业的需求，特别是随着汽车轮胎工业的飞速开展，近年来， 我国丁基橡胶的消费量呈现出跳跃式增长。20002021年表观消费量的年均增长率约为24.65。2000年我国丁基橡胶 包括卤化丁基胶的表观消费量只有4.24万 t， 2003年突破 10万 t， 2021年已增加到24万t,而产品自给率仅为19.0%。其中卤化丁基橡胶的消费量为18万t,全部依赖进口，占总消费量的 54.3%;普通丁基橡月$的消费量为 10.55万 t， 58.3%依赖进口
4、，占总消费量的45.7%。我国丁基橡胶85%以上来自进口，20002021 年进口量的年均增长率约为22.54%。 2021 年我国普通丁基橡胶的进口量为6.30 万吨，约占总进口量的33.30%；卤化丁基橡胶全部来自进口，2021年进口量为18万吨，约占总进口量的66.70%。从进口来源看，我国初级形状丁基橡胶进口主要来自俄罗斯，初级形状卤化丁基橡胶进口主要来自美国。随着我国汽车工业逐步向大型化、高速化、 专业化开展，轮胎也随国际潮流向子午化、扁平化、无内胎化转化。同时，高速公路的快速开展，也促进了轮胎的丁基化速度。但是国内丁基橡胶在轮胎行业中的应用与国外相比差距仍很大。兴旺国家的轮胎内胎已
5、经全部实现了丁基化，在亚洲， 日本、 韩国以及印度等国家 80以上的内胎用丁基橡胶制造，我国台湾地区的内胎丁基化已达90以上，而目前我国的内胎丁基化率才30，因此我国丁基橡胶在轮胎中的使用具有很大的开展潜力。我国目前丁基橡胶的消费量已超过24 万吨，但85以上依赖进口。而且，在需求增幅最大的卤化丁基橡胶生产领域，我国还处于空白状态。迄今为止，我国仅有北京燕山石化公司一套扩产至4.5万t的普通丁基橡胶生产装置，但是这与我国丁基橡胶庞大的市场需求相比，还存在巨大的缺口。预计到2021 年我国丁基橡胶的总需求量将到达约 30.0万t,其中卤化丁基橡胶的需求量将到达约25.0万t。我国许多企业正在积极
6、投资兴建丁基橡胶工程，如辽宁盘锦振奥化工拟建12.0万吨年丁基包括卤化橡胶， 燕山石化合成橡胶事业部3万吨/年卤化丁基橡胶工程即将完工，如果这些工程都能够建成并顺利投产，将缓解我国丁基橡胶长期依赖进口的现状。一、 丁基橡胶的性质1、 1 丁基橡胶丁基橡胶为白色或淡灰色，无臭无味，比重0.91，玻璃化温度为-67-69，不溶于乙醇和丙酮。丁基橡胶最重要的特点是它对空气的气密性，比天然橡胶好8 倍以上，因而，丁基橡胶广泛用作内胎、空气垫、密封环。丁基橡胶也具有很高的电阻，具备良好的抗臭氧性、耐氧化性、耐候性、 耐热性和耐无机化学品性。缺点是回弹性低，机械强度和耐烃类溶剂性差。非卤化丁基橡胶的的缺点
7、是不能与丁苯、丁二烯橡胶等高度不饱和的弹性体共混和硫化。1、 2 卤化丁基橡胶卤化丁基橡胶HIIR可分为氯化丁基橡胶CIIR和澳化丁基橡胶BIIR 两类。卤化丁基橡胶除具有丁基橡胶的优点外，还可以和其它弹性体共混和硫化， 因而广泛用作无内胎轮胎的内衬。丁基橡胶卤化后除产生额外的交联位置外， 同时也增加了双键的反响性。卤 化丁基橡胶除保存了丁基橡胶的低透气性、高减震性、耐老化性、耐候性、耐臭氧性及耐化学品性等特性外，还增加了普通丁基橡胶所不具备的以下特性：硫化速度快；与天然橡胶、丁苯橡胶相容性好；与天然橡胶、丁苯橡胶的粘接性改善； 可单独用氧化锌硫化；有更好的耐热性。普通丁基橡胶与卤化丁基橡胶性
8、能的比 较见下表：表1普通丁基橡胶与卤化丁基橡胶性能之比拟共同 气透性能、耐老化性能、抗臭氧性能、耐酸碱和耐极性溶剂、耐水性等良好普通丁基橡胶卤化丁基橡胶点不同点硫化速度慢自粘性和互粘性差，加工性能较差，相容性差硫化速度快，加工性能较好，与天然橡胶, 丁苯橡胶的相容性能好改善了与其它橡胶的粘接性可单独用氧化锌硫化，硫化系统多样化1、2、1氯化丁基橡胶CIIR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；后一法是先把其橡胶溶于四氯化碳、 氯仿或己烷等溶剂中，然后 在常温下通入氯气进行氯化即制得
9、氯化丁基橡胶，由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 橡胶难于共硫化等的问题，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，内胎、胶带、胶管、密封、绝缘或粘合等用胶料。1、2、2澳化丁基橡胶BIIR澳化丁基橡胶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N-澳代琥珀酰亚胺10%、二澳二甲基乙内酰月尿7.5%或活性炭吸附澳 31.2%重量比30%参加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姓溶剂，再通入 3%的澳而制取的。该澳化过程是连 续的，
10、其产品质量均匀且稳定。澳化丁基橡胶与上述氯化丁基橡胶相比，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、较低的焦烧平安性。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。卤化丁基橡胶分子链上存在双键，同时具有卤原子，因此可采用多种方法进 行硫化，应根据橡胶制品所要求的物理性能选择硫化体系。CIIR和BIIR的硫化方法和硫化特性根本相同，但 BIIR更富有反响性，且硫化速度快，特别是用硫 腑硫化时BIIR的硫化速度比CIIR快得多。CIIR属于高饱和橡胶，具有一定的 自粘性和互粘性、优异的耐热氧老化和耐热水及蒸汽老化性能，其硫化胶在经过长时间老化后
11、仍具有较好的物理性能， 特别是较低的压缩永久变形，是耐热密封 圈的理想用胶。二、我国丁基橡胶需求分析由于我国丁基橡胶的生产能力和实际产量远远不能满足国内下游行业的需 求，特别是随着汽车轮胎工业的飞速开展，近年来，我国丁基橡胶的消费量呈现出跳跃式增长。2000年我国丁基橡胶包括卤化丁基胶的表观消费量只有 4.24 万t, 200料突破10万t, 2021年增力口至I 24万t,而产品自给率仅为19.0%。20002021 年表观消费量的年均增长率约为24.65%,近几年我国卤化丁基橡胶的供需平衡 情况如下表所示：表2 20062021年我国卤化丁基胶的供需平衡情况年份/万t进口量/万t出口量/万
12、t表观消费量/万t年均增长率/%20060100.421033.3120070120.52113.6320210140.21137.99202101801827我国卤化丁基橡胶全部依赖进口，而普通丁基橡胶只有燕山石化能够生产， 虽然产量在逐年扩大，但仍满足不了消费量的增长。2000年我国普通丁基橡胶的 表观消费量只有2.6万t, 2004年突破6万t, 2021年增力口至I 10.55万t,而产品自给率仅为41.7%。近几年我国普通丁基橡胶的供需平衡情况如下表所示:表3 20062021年我国普通丁基橡胶供需平衡状况年份/万t进口量/万t出口量/万t表观消费量/万t年均增长率/%自给率/%20
13、063.985.900.419.4729.442.020073.695.930.469.16-3.340.320214.406.300.1510.5515.241.720214.406.870.2310.35-242.5由上表可以看出，2021年，我国丁基橡胶的总消费量为 10.35万t。其中卤 化丁基橡胶的消费量为18万t,全部依赖进口，占总消费量的54.3%;普通丁基 橡胶的消费量为6.3万t, 58.3%依赖进口，占总消费量的45.7%。国内普通丁基 橡胶主要用于生产丁基橡胶内胎含自行车、摩托车和硫化胶囊，牌号主要有 Exxon的268、Bayer的301和俄罗斯的1675N、燕山石化1
14、751三、我国丁基橡胶消费结构2021年，我国普通丁基橡胶的总消费量为24万吨，其中轮胎是最主要的消费 领域，占总消费量的85%,医药瓶塞的消费量约占总消费量的10%,其他方面的 消费量约占总消费量的5%。预计到2021年我国丁基橡胶的总需求量将到达约 30.0万t,其中卤化丁基橡胶的需求量将到达约 25.0万to 3、1轮胎行业据中国橡胶工业协会初步测算，中国200处轮胎产量3.8亿条，其中子午胎 2.6亿条，斜交胎0.9亿条。下面对2021年我国汽车轮胎领域丁基橡胶消费量：子午线轮胎气密层用卤化丁基橡胶，载重胎每条1.2kg,轻卡胎每条0.35kg,轿车胎每条0.30kg。合计2021年汽车轮胎气密层需卤化丁基橡胶17.25万吨。同时全钢载重子午胎按50%配丁基内胎，载重斜交胎按20%配丁基内胎，平 均每条内胎需普通丁基橡胶2.3kg。合计2021年汽车轮胎内胎需丁基橡胶7.13万 吨。丁基硫化胶囊，载重胎用100次，耗胶6公斤；轻卡胎用150次，耗胶4.2公斤; 轿车胎用200次，耗胶3公斤。子午线轮胎均使用硫化机，载重斜交胎按40%使用 硫化机。合计2021年硫化胶囊需丁基橡胶1.04万吨。2021年我国轮胎领域丁基橡胶消费分析见下表：表42021年我国汽车轮胎领域丁基/卤化橡胶消费分析工程轿车轮胎轻卡轮胎载重轮胎合计斜交子午斜交子午1.80亿条0.40亿条0.38
