医用热塑性溴化丁基橡胶市场前景分析
山东道恩高分子材料股份有限公司
田洪池?张世甲?孙显茹?刘?蕾?赵?磊?刘晓平
随着人们对药品包装材料、药品贮存、使用安全、稳定性影响的重视程度提高，国家监管加强，医药用胶塞原材料从早期的天然橡胶为主到2000年之后逐步替换为卤化丁基橡胶。因丁基胶塞优异的弹性、密封性能，稳定的化学性质，特别是卤化丁基橡胶硫化剂用量少、制品密封性优，以及溶血、热源、急性毒性等生物指标符合医药用要求，2005年1月，国家食品药品监督管理局的国食药监注[2005]13号文件对全面淘汰普通天然胶塞工作做出调整，注射用青霉素（钠盐、钾盐）及基础输液2005年6月30日之前为过渡期，其余大容量注射剂延缓至2005年12月31日完成药用胶塞“丁基化”替换工作。
2012年1月，医药包装材料首次进入《医药工业“十二五”发展规划》，并成为医药工业转型升级中的重点发展领域；国家发改委2013年2月发布的《产业结构调整指导目录（2011 年本）》（修正），新型药用包装材料及其技术开发和生产被列入医药产业中鼓励发展的子行业，特别提到医药包装行业中的可降解材料，超洁净材料，具有避光、高阻隔性、高透过性的功能性材料，新型给药方式的包装。
在以上政策导向以及胶塞行业的技术和市场背景下，经过多年开发和应用性研究，山东道恩高分子材料股份有限公司利用具有完全自主知识产权、获得国家技术发明奖二等奖的“完全预分散—动态硫化制备热塑性硫化橡胶的成套工业化技术”，推出医用热塑性溴化丁基橡胶(TPIIR)。
一、热塑性溴化丁基橡胶
热塑性溴化丁基橡胶为大量溴化丁基橡胶和少量聚丙烯，通过动态硫化反应技术制备，可热塑性加工且具有热固性溴化丁基橡胶的使用性能，具有优异弹性、密封性，可回收循环，材料组成简单洁净、无硫，不添加防老剂和稳定剂，提高了弹性体材料在医药包装应用中的安全性，可直接注塑成型胶塞、组合盖、输液袋（瓶）的垫片等，生产过程更加清洁、工艺简单、大幅降低能耗、有效降低制品成本。
热塑性溴化丁基橡胶通过橡塑共混、动态全硫化制备。基于“完全预分散—动态硫化制备热塑性硫化橡胶的工业化技术”，在混炼机械的高速剪切应力作用下，共混体系发生相反转，被硫化的橡胶以微米级的颗粒分散在作为连续相聚丙烯中，形成相态结构为“海—岛”结构的热塑性
行业综述
溴化丁基橡胶，这种特殊的微观结构不仅为材料提供了弹性和加工流动性，更重要的是洁净程度更优的聚丙烯连续相，将需要硫化体系配合的溴化丁基橡胶相分散成的小颗粒包覆其中，在直接接触药品使用特别是长期贮存时，更能降低药品有效成分浸入包装材料以及材料中可能存在的可抽出物对药品质量产生影响和穿刺落屑的风险。TPIIR 透射电子显微镜下微观结构见图1。
中产生粉尘、硫化烟气，很难控制超净的环境。天然橡胶中含有可能生成的亚硝胺（致癌物质）。
安徽华峰医药橡胶有限公司利用道恩股份原材料所生产的TPIIR 型胶塞，经过国家食品药品监督管理局下属的两家检测中心—安徽省药品包装材料与容器检测中心和济南药品包装材料检验中心检测，各项数值远优于国家食品药品监督管理局国家药品包装容器（材料）标准YBB00042005注射液用卤化丁基胶塞的要求。具体见表1。
2.TPIIR 制备胶塞与传统热固性丁基橡胶制备胶塞相比
热塑性溴化丁基橡胶具有低成本、低能耗、无边角料损耗等优点，更符合我国目前节约资源能源、减少环境污染的产业政策导向。
（1）工艺简单，投资少，能耗低，效
率高。在保证医用胶塞优良的使用性能（气密性能等）前提下，采用热塑性溴化丁基橡胶可直接注塑成型制造胶塞，能耗降低75%，生产效率提高10 倍以上。如采用热固性溴化丁基橡胶，胶塞制造企业必需购买成套的橡胶加工设备和所需的各种原材料，经过混炼、返炼和硫化等复杂工序才能获得产品，设备投资大。
（2）无边角料损耗，节约资源，减少环境污染。热塑性溴化丁基橡胶具有热塑性，不产生边角余料和废料，无污染。而热固性溴化丁基橡胶制造胶塞通常采用模压硫化成型，产生边角余料和废料约占15%。
（3）综合成本低。由于热塑性溴化丁基橡胶在生产上具有工艺简化、生产流程短、不产生边角余料和废料等优点，热塑性溴化丁基橡胶比使用热固性溴化丁基橡胶综合成本约低10.7%。
二、市场前景分析
我国年生产近160亿支注射用粉针剂（包括冻干粉针剂）药品，60
亿瓶（袋）
图1?TPIIR 透射电子显微镜下微观结构 注：深色为染色后的硫化分散相橡胶颗粒，浅色为连续相聚丙烯
1.TPIIR 提升医用胶塞安全等级（1）在使用安全性上，热塑性溴化丁基橡胶使用安全性能较热固性溴化丁基橡胶更高。这主要是由热塑性溴化丁基橡胶的微观结构决定的，聚丙烯连续相包裹着橡胶粒子，使得在针刺过程中不容易落屑，热塑性溴化丁基橡胶是采用动态硫化技术制备的，动态硫化技术特点是硫化效率极高、硫化彻底，硫化剂残留量极低，同时可以在较低含溴量、无硫黄和无氧化锌的条件下实现较高的硫化程度，且连续相聚丙烯的存在还可以阻止橡胶配方中的成分迁移进入药液，安全性得到大大提高。
（2）密封性能更加可靠：优异的隔绝水、空气性能，氧气透过率相当于用于医用胶塞的热固性溴化丁基橡胶的硫化胶；穿刺后对针的静态保持力出色；针拔出后针孔再密封完好。
（3）采用热塑性溴化丁基橡胶生产胶塞，小洁净室操作，可控制微粒和致热原物质，避免环境污染，提高输液洁净度。而热固性溴化丁基橡胶制造胶塞生产过程
大输液药品，约300亿个胶塞，国内市场医用丁基橡胶消耗量约为3.8万吨，并以每年约9%的速度增长，全球用于医用胶塞的丁基橡胶消耗量约20万吨。
国内药用卤化丁基橡胶属热固性弹性体，存在诸多不足：配方单一，难以适用种类繁多的药品；穿刺、磨损可造成落屑或者固体填料掉落，可见异物、不溶性微粒超标影响药品质量和用药安全；针对以上两个问题采用的覆膜技术使制造成本增加、密封性能下降；卤化丁基橡胶属于极性聚合物，易于吸附尘埃、纤维等；硫化成型工艺过程繁复（一般包括配料、密炼、开炼、压延、模压硫化、冲切、清洗、干燥、硅化、包装），生产环境要求严苛，能耗高，制造过程的边角废料及残次品无法回收再利用，药用卤化丁基橡胶瓶塞又是一次性使用的消耗品，造成资源浪费和对环境的污染。
随着丁基胶塞推广应用，作为热固性橡胶产品的缺点在热塑性弹性体材料快速发展过程中也逐渐凸显，相对于热固性橡胶的硫化配方单一很难适应多种药物包装、工艺复杂设备及资金投入量大、市场竞争趋于同质低价竞争，热塑性弹性体作为常温下具有橡胶的弹性、高温下可塑化成型的一类材料用于医用胶塞，因其加工成型简单、可进一步提升药用安全性等优势渐成趋势。从2005年美国西氏公司率先推出热塑性弹性体胶塞后，在2007年德国杜塞尔多夫举行的国际医药及包装展会上，涌现出大量以热塑性弹性体制造的胶塞产品，其代表了医药包装趋势。随后比利时Helvoet、法国Stelmi、日本大协等
表1?
安徽华峰胶塞产品检测结果
1热源应无热源反应符合要求合格2溶血/%溶血率应小于50.2合格3急性全身毒性应无急性全身毒性反应符合要求合格4鉴别（1）应产生白色沉淀或淡黄色沉淀产生淡黄色沉淀（溴化）合格5鉴别（2）红外光谱应与对照图谱基本一致符合要求合格6灰分/%遗留残渣不超过452合格7易挥发性硫化物/μgNa
2
S·20cm-2≤50＜50合格8澄清度与颜色检验液应澄清无色。如显浑浊，与2号浊
度标准液比较，不得更浓。如显色，与黄绿
色5号标准比色液比较，不得更深
检验液澄清无色合格
9pH变化值与空白液两者之差不得大于1.00.1合格10紫外吸收度（波长220nm~360nm）≤0.10.1合格11不挥发物/mg与空白液两者之差不超过4.0 1.4合格12易氧化物/mL与空白液两者消耗滴定液之差不得过3.00.4合格13重金属不超过百万分之一小于百万分之一合格14铵离子/%≤0.00008＜0.00008合格
15锌离子检验液应不得显色；如显色，与标准锌溶液
3.0mL,加空白对照液7mL与2mol/L盐酸
1mL和亚铁氰化钾试液3滴对照液比较，
不得更深符合要求（检验液颜色
浅于对照液）
合格
16电导率/μS·cm-1≤40.0 4.4合格
17125【1,2】外观A类针刺圈内或与内容物接触面应无污点、杂质、
气泡和裂纹符合要求合格
18125【5,6】外观B类表面无污点、杂质、胶丝、胶屑、海绵状、毛
边、塞颈部分不得粗糙不得缺胶符合要求合格
19125【14,15】外观C类应不得有除边造成的残缺和锯齿、模具造
成的痕迹，色泽不得明显不均符合要求合格
20穿刺落屑，粒/10个按标准检验，落屑数应不超过200合格
21密封性与穿刺器保持性按标准检验，穿刺器4h不被拔出；且胶塞
穿刺部位应无水泄漏合格要求合格
22穿刺力/N按标准检验，平均穿刺力不得过7517合格
按标准检验，每个胶塞穿刺力不超过8016~18合格23不溶性微粒，粒/mL≥10μm应小于301~3合格≥25μm应小于30合格
行业综述
2月17日，满载6辆载重货车销往越南的一套串联式密炼机一步法炼胶装备和一套416双螺杆挤出机装备驶出益阳橡胶塑料机械集团有限公司厂区。货物价值1500余万元，实现公司新年首次发货。
该公司国际化经营取得丰硕成果，今年以来新增出口订单突破5000多万元。
（李中宏）
益阳橡机新年首次发货出口越南
为代表的热塑弹性体的胶塞产品相继进入全球市场。
山东道恩高分子材料股份有限公司在2008年就开始跟踪国际发展状况，突破关键技术，研发突破了医用溴化丁基橡胶产业化关键技术—两步法动态硫化技术及共沸法去除低分子物等技术，2016年自主建成了国内首条万吨级医用溴化丁基橡胶材料生产线，并达到了1万吨/年的预计产能。合作单位安徽华峰公司建成了10亿只/年热塑性溴化丁基橡胶胶塞的示范线，也达到了预计产能，所生产TPIIR 材料取得美国联邦食品药品监督管理局（FDA ）的药物主控文档（DMF ）备案编号TYPE III No.28207，并通过了美国联邦药典（USP ） Class Ⅵ测试。
当前国内企业的厂房、设备以及技术人员都是围绕热固性硫化橡胶配置，热塑性溴化丁基橡胶作为一种新型替代材料的应用，不仅可以带来医用安全性的提升还可以降低胶塞的综合成本，替代工作的推进可以通过新产品和新项目的开发适时切入，如拉环式、覆膜式等各种聚丙烯组合盖、真空采血管胶塞等。
热塑性溴化丁基橡胶产业化关键技术
突破，打破国际垄断，并与下游医药胶塞企业以及上游药机行业建立了战略合作，积极向市场推介该项技术，推广替代热固性溴化丁基橡胶试验，配合胶塞企业技术改造升级，有利于推动我国医用胶塞生产行业结构调整，促进国家产业结构调整；节能环保，热塑性弹性体材料替代传统的热固性弹性体材料使用，能够显著降低加工能耗，节约石油资源和减少环境污染。
三、结论
1.热塑性医用溴化丁基橡胶材料具有毒性小、使用安全性能高、低能耗、低成本、可回收等优良性能，是一种替代热固性溴化丁基橡胶的新型医用溴化丁基橡胶产品。
2.热塑性溴化丁基橡胶技术的突破，有利于解决我国医用橡胶胶塞产业技术落后问题，符合国际发展方向，缩短国际差距。
3.热塑性溴化丁基橡胶提高弹性体制品在医疗领域中应用的安全性，市场规模大，前景广阔，应用示范成功后必将迅速推广，同时深化技术开发和市场开拓，立足国内面向全球市场。
个人资料整理仅限学习使用溴化丁基橡胶的应用研究及市场分析 溴化丁基橡胶(BIIR>是IIR的改性产物，改性的目的是提高IIR的活性，改善其与不饱和橡胶的相容性，提高自粘性、互粘性及共交联能力，同时保持IIR的原有特性。IIR溴化后除增加了交联位置外，同时也增强了双键的反应性。这是由于C-Br键的键能较小，溴化丁基橡胶的硫化反应活性较高，所以其具有较快的硫化速度和较强的硫化适应性，而且与通用橡胶的共硫化性能较好。与普通丁基橡胶相比，溴化丁基橡胶增添了以下特性：(1>硫化速度快；(2>与天然橡胶、丁苯橡胶的相容性好；(3>与天然橡胶、丁苯橡胶的粘接性能提高；(4>可单独用氧化锌硫化(BIIR 是唯一可单用硫黄或者用氧化锌硫化的弹性体>，硫化方式多样化；(5>有较好的耐热性。 溴化丁基橡胶正是凭借如此多的优点，在多种应用领域内正逐步替代普通丁基橡胶，如子午线轮胎、斜交轮胎、胎侧、内胎、容器衬里、药品瓶塞和机器衬垫等工业产品。溴化丁基橡胶是制造无内胎轮胎和医药用制品不可替代的原材料。 1溴化丁基橡胶的生产方法 BIIR的制备方法有干混炼溴化法和溶液溴化法。干混炼溴化法是在开炼机上将N-溴代琥珀酰亚胺、二溴二甲基乙内酰脲或活性碳吸附溴(质量分数为0.312>与IIR进行热混炼而制得BIIR；溶液溴化法是将IIR溶解于氯化烃溶剂，再通入质量分数约为0.03的溴而制备，该过程是连续的，产品质量均匀稳定。BIIR中溴的质量分数最佳值为0.017-0.022。 2溴化丁基的应用研究 2.1工艺要求 溴化丁基橡胶分子链上存在双键，同时含有溴原子，因此可以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。溴化丁基橡胶的混炼、压延和压出操作工艺与门尼粘度相同的普通丁基橡胶相似，但由于溴化丁基橡胶硫化速度较快，容易焦烧，所以应该注意下列情况： 1.炼胶温度。溴化丁基橡胶的混炼温度若超过130℃，有焦烧危险，并且温度过高，胶料容易破碎，导致胶料加工不良。 2.溴化丁基橡胶对模具具有腐蚀性，所以在模压时要加以防护，如使用高质量的模具，并用涂层保护，避免使用水基脱模剂以及保持高温状态，避免模具温度反复波动等。 2.2并用和共混体系 2.2.1IIR/BIIR 采用BIIR/IIR并用可以改善IIR的加工性能和物理性能，同时还可以缩短IIR的硫化时间，并用胶的界面粘合力较大，并且降低了胶料粘度，改善了加工性能。此外，在溴化丁基橡胶中加入普通丁基橡胶也是一种降低生产成本的重要途径。． 个人资料整理仅限学习使用 普通丁基橡胶与溴化丁基橡胶并用可以改善胶料自粘性，工艺性能良好；并用胶中随着溴化丁基橡胶用量的增加，硫化速度明显加快，并用胶的紫外吸光度与易氧化物两项指标会逐渐得到改
注射用溴化丁基橡胶塞包材相容性研究 李云峰 常山凯捷健生物药物研发（河北）有限公司 摘要：以河北橡一医药科技股份有限公司生产的注射用溴化丁基橡胶塞为研究对象，采用HPLC法对其中的可提取硫和抗氧剂BHT含量进行检测，并对以肝素钠注射液为提取液的胶塞进行研究。实验表明河北橡一医药科技股份有限公司生产的三个批号的胶塞通过适宜溶剂浸提，可获得可提取硫及抗氧剂BHT。在以肝素钠注射液为提取液的供试品中，无可提取硫及BHT浸出。 关键词：注射用溴化丁基橡胶塞；可提取硫；BHT；高效液相色谱法 0 引言 药品包装应适用于药品预期的临床用途[1]，相容性是其必须具备的特性之一。相容性研究是为考察药品包装材料与药品之间是否发生严重的相互作用，并导致药品有效性和稳定性发生改变，或者产生安全性风险而进行的一系列试验，包括包装材料对药品的影响，及药品对包装材料的影响[2，3]。 由于注射用溴化丁基橡胶塞直接与药液接触，注射用溴化丁基橡胶塞中在硫化过程中用到了硫，还使用了一些添加剂如抗氧剂BHT （2,6-二叔丁基对甲酚）来增强其性能，笔者通过提取试验对上述目标化合物进行了研究。 1实验部分 1.1材料与试剂 注射液用溴化丁基橡胶塞：河北橡一医药科技股份有限公司；批号：,,；肝素钠注射液（规格：5ml：5000单位)）：本公司自产，批号：140401；肝素钠注射液（规格：5ml：25000单位)）：本公司自产，批号：140402。 丙酮、2,6-二叔丁基对甲酚（BHT）、升华硫、三氯甲烷、无水乙醇。 甲醇、乙腈均为色谱纯。 1.2仪器 戴安U3000高效液相色谱仪；梅特勒FE20 型酸度计；梅特勒XS105型电子天平；西安安泰MCR-3型微波化学反应器。
研发项目立项报告书 项目名称： xx 研发 申请部门：技术部 申请日期： xx 有限公司制 一、项目概述
1.1 国内外技术发展现状及趋势 房屋建造和使用能耗占社会总能耗的40%，其中房屋能耗中50%通过门窗损失。如何对建筑进行有效节能，门窗节能是关键。 表一：不同国家及地区建筑传热系数 国别及地区传热系数 K(W/K(m 2.k)) 窗户外墙屋顶 中国北京 4.00 1.16 0.80 哈尔滨 2.5 0.52 0.50 瑞典南部 2.00 0.17 0.12 加拿大度日数相当于哈尔滨地区 2.22 0.27 0.17 度日数相当于北京地区 2.86 0.38 0.40 丹麦 2.9 0.3 0.2 英国 1.50 0.55 0.45 日本北海道 2.33 0.42 0.23 提高建筑窗户的保温水平是当前保温技术的重要环节，经国内外多年经验，采用 中空玻璃可减少门窗能耗90%左右，而决定玻璃保温效果最重要的影响因素是玻璃的密封材料及密封系统。 中空玻璃由美国人于1865 年发明，是一种良好的隔热、隔音、美观适用、 并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用两片（或三片）玻璃，使用高强度 高气密性复合粘结剂，将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结，制成的高效能 隔音隔热玻璃。中空玻璃多种性能优越于普通双层玻璃，因此得到了世界各国的 认可，中空玻璃是将两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封，使玻 璃层间形成有干燥气体空间的玻璃制品。其主要材料是玻璃、铝间隔条、弯角栓、丁基橡胶、聚硫胶、干燥剂。最早的中空玻璃制作工艺是：
玻璃切割玻璃清洗 装填分子 铝隔条切割筛，制作铝打丁基胶 隔框架 打硅酮 / 聚硫玻璃合片 密封胶 室温放置 1-2 天固化 其工艺复杂，在施工过程中易因人为因素造成质量隐患，而且放置时间长，占用 场地。限制了中空玻璃的推广。美国" 实唯高 "(Swiggle)中空玻璃复合胶条凭借其良好的密封效果及简单的施工工艺在中空玻璃密封领域得到了广泛的应用，但其国产化程度低，成本高，生产技术一直为国外垄断，但存在耐高温性能差的缺 点。 1.2 必要性及可行性分析 中空玻璃复合胶条具有施工简便，密封效果好，热传导系数低等优点。但由 于生产技术及工艺长期被国外垄断，国内无法自主生产该产品。产品附加值高， 价位较高，限制了在国内的推广及应用。同时伴随国家对环保节能标准的修改， 我国中空玻璃市场将会有爆发式成长。鉴于以上情况，成立专门项目组开发中空 玻璃复合胶条势在必行。此产品开发完成，会给公司带来可观的经济效益。 同时我公司具有在密封胶方面具有一定的研发经验，同时对橡塑共挤技术有专业的研究，而复合胶条制作的核心部分，一是复合胶条用密封材料配方的设 计，二是不同物性材料的共挤工艺。从我公司人员配备及设备状况，完全满足该 项目开发的要求，一是我公司有专业从事密封材料胶开发的研发人员两人，另外 公司具有试验用密炼机、捏合机、挤出机等，同时有两人对橡塑设备制造熟悉， 在此基础上开发复合胶条的配方及成型设备及工艺完全可行。因此申请就此项目立项开发。 二、主要研究内容及预期目标 2.1 主要研究内容及预期目标 研发内容：
溴化丁基橡胶的应用领域 一、与其他橡胶并用的应用 溴化丁基橡胶能与多种橡胶以任意比例并用，如天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶等。制得的并用硫化胶有较好的性能，在工业上具有广泛的应用。 1、与普通丁基橡胶的并用 采用溴化丁基橡胶和普通丁基橡胶并用，除了保持两者都具备的物理性能(不透气性、耐老化、耐化学药品等)之外，最重要的是可以大大缩短并用胶料的硫化时间，改善了加工性能，降低了胶料黏度。此外，在溴化丁基橡胶中加入普通丁基橡胶也是一条降低生产成本的重要途径。 普通丁基橡胶与溴化丁基橡胶并用可以改善胶料自黏性，工艺性能良好；并用胶中随着溴化丁基橡胶用量的增加，硫化速度明显加快，并用胶的紫外吸光度与易氧化物两项指标会逐渐得到改善；并用胶中溴化丁基含量的变化对并用胶的力学性能、老化性能没有太大的影响；普通丁基橡胶与溴化丁基橡胶并用胶的硫化体系采用硫磺硫化或吗啡啉硫化效果良好。 2、与天然橡胶并用 溴化丁基橡胶能以任意比例与天然橡胶并用。溴化丁基橡胶与天然橡胶并用硫化速度快，可提高天然橡胶的气密性，改善其耐热、耐天候老化和耐各种化学药品的性能。相反，天然橡胶则能提高以溴化丁基橡胶为主的胶料的粘合性及拉伸强度等性能。 3、与三元乙丙橡胶并用 溴化丁基橡胶与三元乙丙橡胶并用，可以改变硫化速度，改善以此为基础的胶料的粘合、气密性和阻尼特性，反过来，三元乙丙橡胶可以改善以溴化丁基橡胶为基础的胶料的低温脆性、耐臭氧和耐热性能。 4、与氯丁橡胶并用 溴化丁基橡胶与氯丁橡胶并用的目的主要在于降低以溴化丁基橡胶为基础的胶料成本。溴化丁基橡胶与氯丁橡胶并用胶料的耐热、耐臭氧性能良好，耐压缩永久变形、耐天候老化性与氯丁橡胶相同 5、与丁腈橡胶并用 在溴化丁基橡胶中并用丁腈橡胶，可以改善胶料的耐油、耐化学药品性能，提高产品的压缩永久变形性能，但力学性能较差。与丁腈橡胶并用，溴化丁基橡胶还可以改善丁腈橡胶的低温屈挠性、耐臭氧、耐酯和耐酮的性能，但是耐油性能和拉伸强度有所下降。 6、与顺丁橡胶并用 顺丁橡胶与溴化丁基橡胶并用的目的，是利用溴化丁基橡胶良好的湿牵引性和顺丁橡胶较好的耐磨性以及低滚动阻力相互补充，取长补短。顺丁橡胶/BIIR 共混胶料可用在胎面胶中，用白炭黑补强得到良好的补强效果。在顺丁橡胶胎面胶料中加入白炭黑补强的溴化丁基橡胶，胎面胶的三大性能耐磨性、牵引性和滚动阻力都得到显著改善。 二、溴化丁基橡胶的用途 溴化丁基橡胶因具有耐热、耐臭氧、耐腐蚀、低气透、耐屈挠和容易与其它橡胶并用形成共交联结构等特性，已广泛用于子午线轮胎、无内胎轮胎、医疗密封器材、化工设备衬里等工业产品中，具有非常广阔的工业应用价值和前景。
溴化丁基橡胶在轮胎、医疗、军工、环保等方面应用 溴化丁基橡胶因具有耐热、耐臭氧、耐腐蚀、低气透、耐屈挠和容易与其他橡胶并用形成共交联结构等优良特性，广泛应用于各种橡胶制品，如轮胎、胶带、胶管、密封制品、减振制品、药用瓶塞、球胆、防腐衬里和胶质制品等。 一、轮胎 溴化丁基橡胶的主要应用领域在轮胎的气密层，其次是黑、白胎侧、内胎和胎面改性等。 （一）气密层 气密层是现代轮胎制品的一种重要部件，其重要功能有两种：一是作为空气阻挡层，阻挡并减少轮胎内的空气向胎外扩散，保持轮胎有适当的内压；二是作为轮胎内湿气阻挡层阻0挡并减少轮胎的湿气向轮胎各层间扩散。溴化丁基橡胶的极低透气性和透湿性，使其能同时令轮胎获得较高的气压和较低的胎体内压。 充气轮胎中应保持适当压力，这可称为充气压（ＩＰＲ），气压不足和充气不足，会严重损害轮胎的使用性能，如滚动阻力增高，随之耗油增加和排气增加等，轮胎耐久性降低，操作性能和行驶性能亦相应下降。 无内胎轮胎实际上是一种压力容器，其内壁即胎体由可透气的多层部件组成。充气后，在胎腔与大气之间存在压力差，从而在胎体各部件之间形成压力梯度，并形成轮胎胎体内压。这种内压通常在胎侧帘布层可以测到，此称为胎体内压（ＩＣＰ）。内压高，则会有损于轮胎各项性能，内压低，则对轮胎有益。其关键是气密层用橡胶材料的气透性能。 作为气密层，除气透性外，还必须具有良好的耐热性、耐臭氧性、耐屈挠疲劳性，以及胶料的自黏性和硫化粘接性等。因此，溴化丁基橡胶气密层的配合必须考虑多种性能的平衡及各种配合组分（包括溴化丁基橡胶品种在内）对诸多性能的影响。 １ 橡胶品种 橡胶品种对气密层性能有重要影响，新品种的开发，能进一步提高其性能。 目前，常用品种有：ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ公司的ＢＩＩＲ２２２２、ＢＩＩＲ２２５５、星型接枝溴化丁基橡胶６２２２和６２５５，以及低分子量的ＭＤＢ２２００；Ｐｏｌｙｓａｒ公司的ＢＩＩＲ２０３０和ＢＩＩＲＸ２。 气密层对溴化丁基橡胶的要求是多方面的。除优良的使用性能外，还必须具有良好的工艺性能，特别是焦烧安全性，硫化特性和黏度参数之间的平衡。 一般来说，轮胎在硫化过程中要求较高的生胶强度和一般的胶料流动性时，宜采用高门尼黏度品种，如溴化丁基橡胶２２５５、６２５５和Ｘ２等。低门尼黏度品种则有利于加工成型，橡胶生热低，胶料焦烧安全期长，压延后收缩小，应力松弛快。主要品种有溴化丁基橡胶Ｐｏｌｙｓａｒ公司的２０３０、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ公司的２２２２和６２２２ 等。溴化丁基橡胶ＭＤＢ２２００门尼黏度更低，操作性能好，气透性更低。 溴化丁基橡胶ＭＤＢ２２００和２２２２与ＢＩＩＲ２２５５相比，前者松弛速度明显较快，而后者硫化胶拉伸强度较高。增塑剂含量低的ＢＩＩＲ２２２２和ＭＤＢ２２００的透气率较低。各种溴化丁基橡胶与通用橡胶的粘接力均较好。 （二）胎侧 子午胎的胎侧是在大变形、高屈挠、易生热等苛刻条件下工作的，其硫化胶
关于氯化丁基胶塞和溴化丁基胶塞的比较 Hessen was revised in January 2021
关于氯化丁基胶塞和溴化丁基胶塞的比较 目前国际上常用的生产药用胶塞的卤化丁基橡胶主要有两种：氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶。欧美习惯使用溴化丁基橡胶制造药用瓶塞，亚洲早期大都以氯化丁基橡胶为主，到目前为止日本和台湾的药用丁基胶塞90%以上仍使用氯化丁基橡胶加工。 一、两种橡胶的比较： 1、不论是氯化丁基橡胶或是溴化丁基橡胶均为丁基橡胶的改性产品，统称为卤化丁基橡胶，改性的目的是改善其加工性能，扩大应用范围。 2、稳定剂含量：由于溴化丁基橡胶中的溴元素比较活泼，储存稳定性较低，易发生自硫现象，因此需要在橡胶中添加稳定剂（一般为环氧大豆油，含量为%重量份左右）；而氯化丁基橡胶中的氯元素惰性比溴元素强，储存稳定性高，一般不加稳定剂，内在纯度比溴化胶要高。 3、防老剂含量：两种橡胶相当。 4、性能：作为工业用产品，两者没有本质上的差别。 5、加工性能：溴化丁基硫化活性高，硫化体系的选择范围较广泛，一般的硫化体系都可以使用，而且硫化速度加快，工业制品由于对产品的物理性能要求较高，通常选用溴化酚醛树脂、硬脂酸和氧化锌作为硫化体系或噻唑类、秋兰姆类促进剂作为硫化体系。早期的药用胶塞生产也曾经使用上述体系，但经过使用以及后来的研究发现，上述体系均影响胶塞与药物的相容性，目前国内的溴化丁
基配方一般都是用硫磺进行硫化，效率高，成本低。而氯化丁基活性相对较低，硫化体系的选择局限性稍大，生产工艺技术要求较苛刻，难度相对较大。早期常用化酚醛树脂、硬脂酸和氧化锌作为硫化体系，其产品耐热性能好，但其产品的萃取液一般显色，从而影响药业的澄明度，目前已经不多使用。目前日本、台湾企业一般选用日本生产的硫化剂，成分保密，价格昂贵，但效果非常理想，国内企业除盛州橡塑外，没有企业可以购得并使用此硫化剂。另一种硫化剂是选用德国的，由于价格较高，工艺条件苛刻，国内只有少数厂家使用，生产胶塞效果理想。 二、两种胶塞的比较： 1、溴化丁基胶塞一般采用硫磺硫化，耐热性稍差，由于溴元素较活泼，高温灭菌时易产生类似臭鸡蛋的气味（疑为HBr或H2S气体）。同时该体系需用到一种助硫化剂，该物质对胶塞的溶血实验影响较大。 2、氯化丁基胶塞一般采用非硫硫化体系，产品耐热性好，高温灭菌时气味较小；因橡胶中不含环氧大豆油，产品与药物接触后不易产生挂壁、乳光等现象。
研发项目立项报告书 项目名称：XX研发 申请部门：技术部 申请日期： XX有限公司制 一、项目概述 1.1国内外技术发展现状及趋势 房屋建造和使用能耗占社会总能耗的40%其中房屋能耗中50%通过门窗损失。如何对建筑进行有效节能，门窗节能是关键。 表一：不同国家及地区建筑传热系数 提高建筑窗户的保温水平是当前保温技术的重要环节，经国内外多年经验，采用中空玻璃可减少门窗能耗90%左右，而决定玻璃保温效果最重要的影响因素是玻璃的密封材料及密封系统。 中空玻璃由美国人于1865年发明，是一种良好的隔热、隔音、美观适 用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用两片（或三片）玻璃，使用高强度高气
密性复合粘结剂，将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结，制成的高效能隔音隔热玻 璃。中空玻璃多种性能优越于普通双层玻璃，因此得到了世界各国的认可，中空玻璃是将 两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的 玻璃制品。其主要材料是玻璃、铝间隔条、弯角栓、丁基橡胶、聚硫胶、干燥剂。最早的 中空玻璃制作工艺是：其工艺复杂，在施工过程中易因人为因素造成质量隐患，而且放置 时间长，占用场地。限制了中空玻璃的推广。美国"实唯高"(Swiggle)中空玻璃复合胶条 凭借其良好的密封效果及简单的施工工艺在中空玻璃密封领域得到了广泛的应用，但其国 产化程度低，成本高，生产技术一直为国外垄断，但存在耐高温性能差的缺点。 1.2必要性及可行性分析 中空玻璃复合胶条具有施工简便，密封效果好，热传导系数低等优点。但由于生产技术及工艺长期被国外垄断，国内无法自主生产该产品。产品附加值高，价位较高，限制了在国内的推广及应用。同时伴随国家对环保节能标准的修改，我国中空玻璃市场将会有爆发式成长。鉴于以上情况，成立专门项目组开发中空玻璃复合胶条势在必行。此产品开发完成，会给公司带来可观的经济效益。 同时我公司具有在密封胶方面具有一定的研发经验，同时对橡塑共挤技术有专业的研究，而复合胶条制作的核心部分，一是复合胶条用密封材料配方的设计，二是不同物性 材料的共挤工艺。从我公司人员配备及设备状况，完全满足该项目开发的要求，一是我公 司有专业从事密封材料胶开发的研发人员两人，另外公司具有试验用密炼机、捏合机、挤 出机等，同时有两人对橡塑设备制造熟悉，在此基础上开发复合胶条的配方及成型设备及 工艺完全可行。因此申请就此项目立项开发。 二、主要研究内容及预期目标 2.1主要研究内容及预期目标 研发内容: 在深入调查市场及研究中空玻璃对密封材料的要求后，结合大量的基础实验数据，确定的研发内容如下： 中空玻璃复合胶条密封材料配方开发：开发一种水汽透过率在0.25g/m 2.d 的密封材料，该密封材料在140-170 C与玻璃及铝片具有良好的粘结性能。同时在-40摄氏度不脆化，无龟裂。80C拉伸强度大于0.45MPa 胶条结构设计开发：该密封胶条具有两大组成部分，一是：波浪形铝条，主要起承重作用，防止玻璃在加工及使用过程中变形。二是：包覆于波浪形铝条外部的密封材料。
前言 卤化丁基橡胶的研究与开发始于20世纪50年代以后，目的是提高丁基橡胶硫化性能并改进它与其他橡胶并用的相容性能。1953年，Morrisay开发出丁基橡胶溴化的方法。1954年美国Goodrich Chemical公司以工业规模生产出溴化丁基橡胶Hycar2204。但早期生产的溴化丁基橡胶因溴化工艺不够成熟，产品质量不高，于1969年停产。1965年以后，Polysar公司成功地开发了一种连续法制造溴化丁基橡胶工艺，并与1971年以工业化产品投放市场。其后其子公司在比利时的Antwerp 建立装置，与1980年开始生产溴化丁基橡胶。1980年，Exxon Chemical 公司引进Polysar 技术，在英国Fawley建厂，生产溴化丁基橡胶。1965年后，原苏联以干法生产溴化丁基橡胶。 溴化丁基橡胶是卤化丁基橡胶一类重要品种，是丁基橡胶经溴化取代反应制得的弹性体，目前它在轮胎、橡胶工业制品和其他橡胶制品等领域中的应用十分广泛。 溴化丁基橡胶(BIIR)是含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性体。由于溴化丁基橡胶拥有丁基橡胶基本饱和的主链，所以其具有丁基聚合物的多种性能特性，如较高的物理强度、较好的减振性能、低渗透性、耐老化以及耐天候老化。 卤化丁基橡胶气密层的发明和使用在许多方面成就了现代子午线轮胎。在轮胎气密层胶料中使用这类聚合物可以改善保压性能，提高气密层与胎体间的粘合性能以及轮胎的耐久性。 由于溴化丁基聚合物主链高度饱和，所以，其硫化机理要比天然橡胶或聚丁二烯橡胶等通用弹性体复杂得多。卤化异戊二烯链节的立体化学结构以及常用促进剂的碱性在硫化过程中都起着重要的作用。所以了解溴化丁基弹性体和溴化丁基弹性体配合的化学机理具有重要意义。溴化丁基橡胶如果配合得当，在轮胎气密层以外的其他领域也会具有极好的使用性能，如用于轮胎胎侧、汽车发动机减振垫、特种胶带覆盖胶以及医药领域。 溴化丁基橡胶(BIIR)是含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性体。由于溴化丁基橡胶拥有丁基橡胶基本饱和的主链，所以其具有丁基聚合物的多种性能特性，如较高的物理强度、较好的减振性能、低渗透性、耐老化以及耐天候老化。 溴化丁基橡胶相对于丁基橡胶而言，由于卤素的含性较高，所以具有较宽的硫化特性。溴化丁基橡胶的结构类似于氯化丁基橡胶，与氯化丁基橡胶一样，相对于丁基橡胶，由于卤素的活性较高，所以其也具有较宽的硫化特性。卤化丁基橡胶与不饱和通用弹性体如天然橡胶(NR)、聚丁二烯橡胶(BR)和丁苯橡胶(SBR)具有较好的共硫化性能，同时又保持了基本饱和的主链结构所拥有的其他性能。 与氯化丁基橡胶相比，由于溴化丁基橡胶中碳-溴键的键能比氯化丁基橡胶中碳-氯键的键能低，所以溴化丁基橡胶的交联活性要高得多，从而使溴化丁基橡胶胶料具有较快的硫化速度，可以使用多种硫化体系硫化。因此，溴化丁基橡胶与通用弹性体的共硫化匹配性要比氯化丁基橡胶的好。EXXON?星形支化溴化丁基橡胶是含有支化剂的异丁烯与异戊二烯的溴化共聚物，具有独特的分子量分布，包含部分高分子量的星形支化分子，胶料的加工性能优于普通溴化丁基橡胶。 一、溴化丁基聚合物
河南城建学院 丁基橡胶 专业：高分子材料与工程 学生姓名： 指导教师： 完成时间：2020年4月23日
摘要 0 1简介 0 国内外发展史 0 国内发展史 0 国外发展史 0 丁基橡胶的分子结构式 (1) 丁基橡胶的分类 (1) 丁基橡胶的优缺点 (2) 国内外生产厂家 (3) 2.主要特性及用途 (3) 主要特性 (3) 用途 (3) 3. 丁基橡胶的聚合机理、影响因素 (4) 丁基橡胶的聚合机理 (4) 影响聚合反应的主要因素 (5) 4.生产工艺、改性及装备 (6) 淤浆法工艺 (6) 溶液法工艺 (8) 丁基橡胶的改性 (8) 生产设备 (9) 5.国内外生产现状和研究进展 (10) 国内生产现状 (10) 国外生产现状 (10) 技术进展 (11) 6.存在问题 (12) 7.展望 (12) 参考文献 (13)
摘要 丁基橡胶具有优良的气密性、水密性以及优良的耐候性和耐化学腐蚀性，是内胎和无内胎轮胎密封内衬不可替代的胶种。本文介绍了丁基橡胶的国内外发展史、主要结构、分类、主要的性能、应用、国内外生产厂家、研究现状和进展以及对丁基橡胶的展望。 1简介 国内外发展史 国内发展史 兰州石化公司石化研究院从20世纪60年代初开始聚异丁烯的合成研究，1966—1983年期间，由原化工部和国家科委立项，进行了淤浆和溶液聚合工艺合成丁基橡胶的研究与工业化开发，在该院建成的以水-三氯化铝为引发剂体系。氯甲烷为溶剂的淤浆聚合工艺中试装置上，系统的开展了全流程工艺条件、设备、分析、控制等方面的研究，取得了良好的结果，为淤浆法丁基橡胶的工业化积累了经验。1983年后，北京化工大学继续从事有关聚异丁烯、丁基橡胶和卤化丁基橡胶的实验室研究工作。燕山石化公司从1983年开始筹建丁基橡胶工业生产装置。落实丁基橡胶工业生产技术来源以及聚合反应器是建设生产装置的关键，经过较长时间的工作，最终选择了引进意大利Pressindustria公司丁基橡胶和氯化丁基橡胶的生产技术和聚合反应器。1992年，原国家计委批准了燕山石化公司建设30kt/a丁基橡胶生产装置的项目建议书，并于1996年批复了项目的可行性研究报告。1996年，燕山石化公司与意大利Pressindustria公司签定了技术转让合同。燕山石化公司丁基橡胶工程于1997年破土动工，1999年建成投产。经过2年的试生产，2002年达到了设计生产能力。在试生产期间，该公司在有关单位的协助下，对Pressindustria公司丁基橡胶生产工艺技术做了重大改进。目前我国只有中国石化燕山石油化工公司合成橡胶厂1家生产企业，产量不能满足国内实际生产的需求，每年都要大量进口，开发利用前景广阔[1]。 国外发展史 1937年，美国标准油公司的研究人员首次发现异丁烯与少量异戊二烯共聚
溴化丁基橡胶中溴含量的测定： 一般工业级成品溴化丁基橡胶的溴含量大约为1.9％～2.1％，本文通过两种 方法测定溴含量。 (1)氧燃烧瓶—-Ag量法测定 分析试剂 氧气；氢氧化钠标准溶液，l mol/L；酚酞试剂；硝酸银标准溶液，O.01 mol/L； 碳酸氢钠饱和溶液；铬酸钾，50g/L：硫酸溶液1 mol/L。 分析原理 溴化丁基橡胶中的溴含量测定：燃烧溴化丁基橡胶使其中的溴原子转变成溴离子并溶于水， 然后以铬酸钾(K 2CrO 4 )为指示剂，用硝酸银(AgN0 3 )标准溶液滴定。由于溴化银(AgBr)的溶解 度小于铬酸银(Ag 2Cr0 4 )的溶解度，当加入AgN0 3 溶液时，先析出AgBr沉淀，化学计量点后稍 过量的Ag+与Cr0 42-。生成砖红色的Ag 2 Cr0 4 沉淀指示终点。滴定需要在中性或弱碱性溶液中进 行，最佳PH范围为7~9。 Ag++Br-=AgBr↓ (黄色沉淀) 2Ag++Cr0 42-=Ag 2 Cr0 4 ↓ (砖红色) 分析步骤 用精密电子天平称取溴化丁基橡胶样品60 mg左右，用剪好的方形定量滤纸包起来固定于燃烧瓶塞上的铂丝上，在燃烧瓶中加入20 mL l mol／L氢氧化钠溶液，通氧约半分钟置换空气，点燃滤纸的引燃部分迅速插入瓶中按紧，待样品充分燃烧后，使瓶中空气完全被氢氧化钠溶液吸收。用酚酞作指示剂，用1 mol/L的硫酸溶液调至无色，再加入饱和碳酸钠溶液调至弱碱性，溶液微红，加10滴50g/L的铬酸钾指示剂，用O.01 mol/L的硝酸银溶液滴定至黄色转至砖红色为反应终点。 溴化丁基橡胶溴含量的计算方法 由上面的步骤可以计算出样品的溴含量x(％)，具体计算公式如下 X =[C(V 2-V 1 )*79.9/M]*100% 在上边公式中： V 2 -滴定样品时硝酸银标准溶液的用量,mL； V 1 -滴定空白时硝酸银标准溶液的用量,mL； C-硝酸银标准溶液浓度； m-溴化丁基橡胶质量（g）； (2) 本实验中采用瑞士Bruker公司AC．80MHZ傅立叶变换核磁共振仪，氘代氯仿溶解，TMS为内标，室温测定。 溴化丁基橡胶不饱和度测定： （1）卤化法测定不饱和度 卤化法是化学法的一种，操作简便，用得最广。下面对溴化碘测聚合物 的不饱和度做一简单介绍。 ①分析试剂 需测的橡胶样品，1 2，Br 2 ，KI，CCl 4 ，Na 2 S 2 3 ，淀粉溶液 ②分析原理 溴化碘与双键反应的方程式及分析过程中的反应式如下～CH=CH～+IBr→～CHI-CHBr～ IBr+KI → I 2 +KBr I 2+ 2Na 2 S 2 3 →2NaI+ Na 2 S 4 6 ③测定方法
医用热塑性溴化丁基橡胶市场前景分析 山东道恩高分子材料股份有限公司 田洪池?张世甲?孙显茹?刘?蕾?赵?磊?刘晓平 随着人们对药品包装材料、药品贮存、使用安全、稳定性影响的重视程度提高，国家监管加强，医药用胶塞原材料从早期的天然橡胶为主到2000年之后逐步替换为卤化丁基橡胶。因丁基胶塞优异的弹性、密封性能，稳定的化学性质，特别是卤化丁基橡胶硫化剂用量少、制品密封性优，以及溶血、热源、急性毒性等生物指标符合医药用要求，2005年1月，国家食品药品监督管理局的国食药监注[2005]13号文件对全面淘汰普通天然胶塞工作做出调整，注射用青霉素（钠盐、钾盐）及基础输液2005年6月30日之前为过渡期，其余大容量注射剂延缓至2005年12月31日完成药用胶塞“丁基化”替换工作。 2012年1月，医药包装材料首次进入《医药工业“十二五”发展规划》，并成为医药工业转型升级中的重点发展领域；国家发改委2013年2月发布的《产业结构调整指导目录（2011 年本）》（修正），新型药用包装材料及其技术开发和生产被列入医药产业中鼓励发展的子行业，特别提到医药包装行业中的可降解材料，超洁净材料，具有避光、高阻隔性、高透过性的功能性材料，新型给药方式的包装。 在以上政策导向以及胶塞行业的技术和市场背景下，经过多年开发和应用性研究，山东道恩高分子材料股份有限公司利用具有完全自主知识产权、获得国家技术发明奖二等奖的“完全预分散—动态硫化制备热塑性硫化橡胶的成套工业化技术”，推出医用热塑性溴化丁基橡胶(TPIIR)。 一、热塑性溴化丁基橡胶 热塑性溴化丁基橡胶为大量溴化丁基橡胶和少量聚丙烯，通过动态硫化反应技术制备，可热塑性加工且具有热固性溴化丁基橡胶的使用性能，具有优异弹性、密封性，可回收循环，材料组成简单洁净、无硫，不添加防老剂和稳定剂，提高了弹性体材料在医药包装应用中的安全性，可直接注塑成型胶塞、组合盖、输液袋（瓶）的垫片等，生产过程更加清洁、工艺简单、大幅降低能耗、有效降低制品成本。 热塑性溴化丁基橡胶通过橡塑共混、动态全硫化制备。基于“完全预分散—动态硫化制备热塑性硫化橡胶的工业化技术”，在混炼机械的高速剪切应力作用下，共混体系发生相反转，被硫化的橡胶以微米级的颗粒分散在作为连续相聚丙烯中，形成相态结构为“海—岛”结构的热塑性
聚异丁烯项目建议书 一、项目概况 聚异丁烯(PIB)是异丁烯的均聚物，由于制备方法及工艺条件不同，聚异丁烯的分子量可在不同的范围内变化。由于其具有优良的化学稳定性、耐臭氧，耐紫外线及优异的电绝缘性，同时无毒、无味、无色，且与聚乙烯、石蜡和沥青有着良好的相容性，广泛应用与各种润滑油粘度指数改进剂、粘合剂、密封胶、添隙材料、电绝缘材料、橡胶和塑料的改进剂、各种石蜡和沥青的改进剂、食品添加剂、汽油的清净剂等。分子量比较低的聚异丁烯主要作为润滑油添加剂、粘虫剂、电器电缆绝缘油、密封腻子、粘接剂、增塑剂、软化剂、颜料分散剂、墨水增粘剂、金属防锈剂、皮革浸渍剂、马路标志漆等；分子量比较高的聚（异）丁烯主要用作润滑油指数改进剂、粘合剂、不干胶、压敏胶、密封材料、口香糖基料、防水卷材、减震材料、吸能材料、防护材料等。其中高端基聚异丁烯(末端位置是一个亚乙烯基双键的聚异丁烯，简称HRPIB)是指平均分子量500-5000，端基烯羟含量大于60%的聚异丁烯产品，这种聚异丁烯具有很高的反应活性，可以通过比较简便的工艺就能引入适当的基团，可以作为制备润滑油和燃油的无灰分散剂及清净剂的原料。 二、市场情况
自1873年俄国Bytnepo.M首次使异丁烯在BF作用下聚合成聚异丁烯后，国外纷纷投入力量进行对聚异丁烯的开发，1940年巴斯夫首次建立6000吨／年聚异丁烯生产装置以来，美国、法国、俄罗斯、日本陆续进行了PIB商品生产。据不完全统计，目前世界PIB生产能力已超过100万吨／年。 我国最早聚异丁烯生产厂家只有兰化公司添加剂厂、锦州石化公司和大庆石化化纤厂。生产的产品主要用来生产粘度指数改进剂和聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂，用于粘度指数改进剂的聚异丁烯牌号有T603、T603A、T603B、T603C、T603D，T603按相对分子量大小分1号和2号两种。为了满足出口白油粘度指数改进剂聚异丁烯的需要，吉化公司研究院开发了无色聚异丁烯生产工艺，并进行了工业化生产。1999年锦州石化公司合资成立了锦州精联润滑油添加剂有 限公司新建了3万吨聚异丁烯生产装置。 我国聚异丁烯生产厂家情况单位：吨
2013 年第 42 卷第 5 期 合成材料老化与应用 57 欋欋氠 欋欋氠 欋欋欋欋欋欋氠 信息与动态 溴化丁基橡胶应用及市场分析 溴化丁基橡 胶 ( B II Ｒ) 是 丁 基 橡 胶 ( II Ｒ) 在 一 定的条件下经溴化得到的溴代 产 物。溴 代 反 应 主 要发生在 II Ｒ 中少量的双键 碳或紧邻双键的甲基 碳 上，使 得 B II Ｒ 中 溴 的 含 量 较 低，在 0. 8 % ～ 2. 5 % 之间。由于 II Ｒ 主 链 没 有 改 变，被 溴 化 的 氢 原子数有限，因而 B II Ｒ 依然 具 有 II Ｒ 的 高 阻 隔 性、 高耐老化性、高耐 热 性、高阻尼性及较好 的 吸 声 性 能等优点。同时具有多方面 II Ｒ 所没有 的 特 点，被 广泛应用 于 各 个 领 域，其加工应用正在 受 到 各 方 面的重视。 1 B II Ｒ 的基本性能与国内外生产情况 B II Ｒ 是 II Ｒ 的一种重要改性产品，它 既 保 留 了 普通 II Ｒ 分子结构中的双键，保 持 了 II Ｒ 的 原 有 特 性，同 时 在 II Ｒ 分子结构中接上了溴原子，提 高 了 II Ｒ 的反应活性，改善了 自 粘 性、互 粘 性 和 II Ｒ 与 不 饱和橡胶的 相 容 性、共 硫 化 性。II Ｒ 溴 化 后 除 了 增 加交联活性点外，同时也增强了双键的反应性，B II Ｒ 与 II Ｒ 的性能比较见表 1。 表 1 B II Ｒ 与 II Ｒ 的性能比较 橡胶 II Ｒ B II Ｒ 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，硫化体等多样化 共同点 阻隔性能、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 由于 C － Br 键的键能较小，B II Ｒ 的硫化反应活 性较高，因而 B II Ｒ 具有较快的硫化速度和较强的硫 化适应性，而且与通用橡胶的共硫化性能较好。与 II Ｒ 相比，B II Ｒ 除 保 持 了 II Ｒ 的 气 密 性、高 减 震 性、 耐老化性、耐候性、耐臭氧化及耐化学腐蚀性等，还 具有 II Ｒ 所不具备的以下特性: ( 1 ) 反应活性高，硫 化速度快; ( 2 ) 耐 热 性 好，可 单独用氧化锌硫化，交 联效率高，制品的压缩永久变形小; ( 3) 具有共硫化 性，容易与其它橡胶共混。 B II Ｒ 的研发始于 20 世纪 50 年代，目 的 是 提 高 II Ｒ 硫化性能并改善其与其它橡胶的共硫化性。1953 年， M o rr i s e y 开发出 II Ｒ 溴化的方法。美国固特异公 司于 1954 年用本体间歇法工艺开发出 B II Ｒ 产品( 产 品牌号为 Hycar2202) ，但是 1969 年该装置由于生产 过程困难且复杂而停产。1965 年，加拿大宝兰山公 司成功开发出一种连续溶液法 B II Ｒ 生产工艺，并于 1971 年在其 S a r n i a 厂实现工业化生产，1980 年又在 比利时 Antwerp 建设了生产装置，开始工业化生产。 1980 年，埃 克 森 公 司引进宝兰山公司技术，在 美 国 F a w l e y 建设了 B II Ｒ 工业化生产装置，此后又在美国 的 II Ｒ 装置上增加了 B II Ｒ 生产。1985 年，埃克森公 司与 JS Ｒ 公司合作在日本 K a s h i m a 建立了 B II Ｒ 生产 装置，基础胶由 K a w a s a k i 工厂提供。俄罗斯从 1960 年采用淤浆法生产技术开发 II Ｒ，1962 年在阿塞拜疆 建设了一套 3000t / a 的中试装置，1966 年在苏姆特盖 建设一套 1. 5 万 t / a 的 II Ｒ 生产装置，II Ｒ 生产技术实 现了工业化。研发的淤浆法 II Ｒ 生产技术，从 20 世纪 60 年代开始工业化生产，该项目分两期实施，其中一期 工程建设规模为 6 万 t / a 、二期工程建设规模为 4 万 t / a ，N i z h n e k a m s k n e f t e k h i m 公 司 的 II Ｒ 在 N i z h n e k a m s k 和 T og l i a tt i 两个基地生产。1973 年其在 N i z h n e d a m s k 建设一套 6 万 t / a II Ｒ 生产装置，目前产能已扩大到 10 万 t / a ，随后又开发了 C II Ｒ 和 B II Ｒ 生产技术，并于 2004 年建设一套 3 万 t / a 卤化丁基橡胶生产装置。 我国卤化丁基橡胶的研发工作起步较晚，目前 北京燕山石化公司正在开展 B II Ｒ 的中试研究工作， 该公司合成橡胶二厂现有一套 4. 5 万 t / a II Ｒ 装置， 2010 年新建成一套 3 万 t / a B II Ｒ 生产装置，生产了 266t 产品，现在正在建设 9 万 t / a II Ｒ 生产装置以及 6 万 t / a 的 B II Ｒ 生产装置。 目前，世界上 B II Ｒ 的生产基本上由美国埃克森 公司、德国朗 盛 公 司等国外垄断公司撑控，其 产 量 约占全球的 80% 。而 国 内 生 产 B II Ｒ 的 企 业 极 少， 所用的 B II Ｒ 基本上依赖进口。 2 B II Ｒ 的应用及市场发展情况 II Ｒ 的缺点之一是难于与其它橡胶并用，而 B I - I Ｒ 则通过烯丙基上引入溴而具有了极性基，同时它 又能采用多种 硫 化 体 系，所 以 不 仅 能 与 II Ｒ 及 三 元
应用 溴化丁基橡胶因具有耐热、耐臭氧、耐腐蚀、低气透、耐屈挠和容易与其他橡胶并用形成共交联结构等优良特性，广泛应用于各种橡胶制品，如轮胎、胶带、胶管、密封制品、减振制品、药用瓶塞、球胆、防腐衬里和胶质制品等。 一、轮胎 溴化丁基橡胶的主要应用领域在轮胎的气密层，其次是黑、白胎侧、内胎和胎面改性等。 （一）气密层 气密层是现代轮胎制品的一种重要部件，其重要功能有两种：一是作为空气阻挡层，阻挡并减少轮胎内的空气向胎外扩散，保持轮胎有适当的内压；二是作为轮胎内湿气阻挡层阻0挡并减少轮胎的湿气向轮胎各层间扩散。溴化丁基橡胶的极低透气性和透湿性，使其能同时令轮胎获得较高的气压和较低的胎体内压。 充气轮胎中应保持适当压力，这可称为充气压（ＩＰＲ），气压不足和充气不足，会严重损害轮胎的使用性能，如滚动阻力增高，随之耗油增加和排气增加等，轮胎耐久性降低，操作性能和行驶性能亦相应下降。 无内胎轮胎实际上是一种压力容器，其内壁即胎体由可透气的多层部件组成。充气后，在胎腔与大气之间存在压力差，从而在胎体各部件之间形成压力梯度，并形成轮胎胎体内压。这种内压通常在胎侧帘布层可以测到，此称为胎体内压（ＩＣＰ）。内压高，则会有损于轮胎各项性能，内压低，则对轮胎有益。其关键是气密层用橡胶材料的气透性能。 作为气密层，除气透性外，还必须具有良好的耐热性、耐臭氧性、耐屈挠疲劳性，以及胶料的自黏性和硫化粘接性等。因此，溴化丁基橡胶气密层的配合必须考虑多种性能的平衡及各种配合组分（包括溴化丁基橡胶品种在内）对诸多性能的影响。 １ 橡胶品种 橡胶品种对气密层性能有重要影响，新品种的开发，能进一步提高其性能。 目前，常用品种有：ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ公司的ＢＩＩＲ２２２２、ＢＩＩＲ２２５５、星型接枝溴化丁基橡胶６２２２和６２５５，以及低分子量的ＭＤＢ２２００；Ｐｏｌｙｓａｒ公司的ＢＩＩＲ２０３０和ＢＩＩＲＸ２。 气密层对溴化丁基橡胶的要求是多方面的。除优良的使用性能外，还必须具有良好的工艺性能，特别是焦烧安全性，硫化特性和黏度参数之间的平衡。 一般来说，轮胎在硫化过程中要求较高的生胶强度和一般的胶料流动性时，宜采用高门尼黏度品种，如溴化丁基橡胶２２５５、６２５５和Ｘ２等。低门尼黏度品种则有利于加工成型，橡胶生热低，胶料焦烧安全期长，压延后收缩小，应力松弛快。主要品种有溴化丁基橡胶Ｐｏｌｙｓａｒ公司的２０３０、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ公司的２２２２和６２２２等。溴化丁基橡胶ＭＤＢ２２００门尼黏度更低，操作性能好，气透性更低。 溴化丁基橡胶ＭＤＢ２２００和２２２２与ＢＩＩＲ２２５５相比，前者松弛速度明显较快，而后者硫化胶拉伸强度较高。增塑剂含量低的ＢＩＩＲ２２２２和ＭＤＢ２２００的透气率较低。各种溴化丁基橡胶与通用橡胶的粘接力均较好。 （二）胎侧 子午胎的胎侧是在大变形、高屈挠、易生热等苛刻条件下工作的，其硫化胶特别要求耐屈挠龟裂、耐动态臭氧、耐天候老化和低生热。此外，还要求色泽保持性好（不喷霜、不褪色），与邻近部位通用胶组件有良好的粘接强度，以及耐腐性和耐擦伤性等。其中，耐龟裂和耐臭氧尤为重要。 以往采用通用橡胶制作胎侧，需借助大量防老剂，但效果不太理想，且易污染。采用卤化丁基橡胶则能较好地满足胎侧的上述要求。
丁基橡胶配方设计 丁基橡胶简介： 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，一般用来制造汽车、飞机轮子的内胎。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。具有良好的化学稳定性和热稳定性，最突出的是气密性和水密性。它对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7，丁苯橡胶的1/5，而对蒸汽的透过率则为天然橡胶的1/200，丁苯橡胶的1/140。因此主要用于制造各种内胎、蒸汽管、水胎、水坝底层以及垫圈等各种橡胶制品。 丁基橡胶的最大优点：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。缺点：硫化慢，加工性能较差。目前国内丁基再生胶的生产工艺有六七种之多，主要有蒸煮法、炒制法、挤出法、微波法、辐射法、高温连续催化法、化学机械法等，但无论采用何种方法，目的是采用最经济、最科学的方法把废丁基橡胶由网状结构变成线型结构。 生产方法: 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。 配方设计： 丁基橡胶因其聚合物所具有的独特性能,所以被广泛用于制造内胎、防振橡胶、工业胶板、医用橡胶等许多方面。本文主要就配合剂对丁基橡胶物性的影响进行叙述。 炭黑： 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: (1)SAF(超耐磨炉黑)、ISAF(中超耐磨炉黑)、HAF(高耐磨炉黑)、MPC(可混槽黑)等粒径小的炭黑,其硫化胶的拉伸强度和撕裂强度较大; (2)FT(细粒子热裂炭黑)、MT(中粒子热裂炭黑)等粒径较大的炭黑,其硫化胶的伸长率
关于氯化丁基胶塞和溴化丁基胶塞的比较 目前国际上常用的生产药用胶塞的卤化丁基橡胶主要有两种：氯化丁基橡胶和溴化丁基橡胶。欧美习惯使用溴化丁基橡胶制造药用瓶塞，亚洲早期大都以氯化丁基橡胶为主，到目前为止日本和台湾的药用丁基胶塞90%以上仍使用氯化丁基橡胶加工。 一、两种橡胶的比较： 1、不论是氯化丁基橡胶或是溴化丁基橡胶均为丁基橡胶的改性产品，统称为卤化丁基橡胶，改性的目的是改善其加工性能，扩大应用范围。 2、稳定剂含量：由于溴化丁基橡胶中的溴元素比较活泼，储存稳定性较低，易发生自硫现象，因此需要在橡胶中添加稳定剂（一般为环氧大豆油，含量为%重量份左右）；而氯化丁基橡胶中的氯元素惰性比溴元素强，储存稳定性高，一般不加稳定剂，内在纯度比溴化胶要高。 3、防老剂含量：两种橡胶相当。 4、性能：作为工业用产品，两者没有本质上的差别。 5、加工性能：溴化丁基硫化活性高，硫化体系的选择范围较广泛，一般的硫化体系都可以使用，而且硫化速度加快，工业制品由于对产品的物理性能要求较高，通常选用溴化酚醛树脂、硬脂酸和氧化锌作为硫化体系或噻唑类、秋兰姆类促进剂作为硫化体系。早期的药用胶塞生产也曾经使用上述体系，但经过使用以及后来的研究发现，上述体系均影响胶塞与药物的相容性，目前国内的溴化丁基配方一般
都是用硫磺进行硫化，效率高，成本低。而氯化丁基活性相对较低，硫化体系的选择局限性稍大，生产工艺技术要求较苛刻，难度相对较大。早期常用化酚醛树脂、硬脂酸和氧化锌作为硫化体系，其产品耐热性能好，但其产品的萃取液一般显色，从而影响药业的澄明度，目前已经不多使用。目前日本、台湾企业一般选用日本生产的硫化剂，成分保密，价格昂贵，但效果非常理想，国内企业除盛州橡塑外，没有企业可以购得并使用此硫化剂。另一种硫化剂是选用德国的，由于价格较高，工艺条件苛刻，国内只有少数厂家使用，生产胶塞效果理想。 二、两种胶塞的比较： 1、溴化丁基胶塞一般采用硫磺硫化，耐热性稍差，由于溴元素较活泼，高温灭菌时易产生类似臭鸡蛋的气味（疑为HBr或H2S气体）。同时该体系需用到一种助硫化剂，该物质对胶塞的溶血实验影响较大。 2、氯化丁基胶塞一般采用非硫硫化体系，产品耐热性好，高温灭菌时气味较小；因橡胶中不含环氧大豆油，产品与药物接触后不易产生挂壁、乳光等现象。