EXXON IT0316弹性体在丁基橡胶内胎中的应用

Exxon™丁基橡胶配合和应用手册目录前言 (4)丁基橡胶的开发 (4)丁基橡胶聚合的化学机理 (4)丁基橡胶的生产 (6)丁基橡胶的化学特性 (9)丁基橡胶的化学特性 (9)丁基橡胶聚合物的分子结构 (10)Exxon™ 丁基橡胶牌号 (11)丁基橡胶的一般特性 (11)不饱和度对丁基橡胶耐热性的影响 (13)不饱和度对丁基橡胶硫化特性的影响 (13)分子量对丁基橡胶聚合物应力应变特性的影响 (14)丁基橡胶的硫化 (16)硫磺硫化 (16)秋兰姆促进的硫化 (18)酚醛树脂硫化 (21)醌硫化体系 (25)丁基橡胶混料 (26)丁基橡胶：聚合物的共混 (26)丁基橡胶：与炭黑共混 (30)丁基橡胶：与矿物填料共混 (32)丁基橡胶：增塑剂的影响 (35)丁基橡胶：加工助剂的影响 (38)优化丁基橡胶配合物的关键特性 (39)丁基橡胶：渗透性 (39)丁基橡胶：耐热性 (40)丁基橡胶：动态阻尼性能 (41)丁基橡胶配合物的加工工艺 (43)丁基橡胶：混炼 (44)丁基橡胶：挤出 (46)丁基橡胶：压延 (47)丁基橡胶的应用 (49)丁基橡胶：内胎 (49)丁基橡胶：球胆和硫化胶囊 (51)总结 (55)参考资料 (61)摘要得益于低渗透性，丁基橡胶和其它异丁烯聚合物得到了广泛使用。

异丁烯聚合物具有高度饱和的主链。

对于交联的异丁烯聚合物，是把少量异戊二烯通过共聚加成到饱和主链上。

异丁烯聚合物是通过阳离子反应聚合，使用布朗斯特德酸作为引发剂，使用路易斯酸作为共引发剂，例如水和氯化铝。

聚异丁烯的玻璃化温度 (Tg) 约为 -60°C，在无应变条件下是无定型的。

聚合物表现出了较宽的阻尼峰和低高弹模量。

这些聚合物具有优异的低气体渗透性，广泛用做轮胎中的气密层。

通过与炭黑或其它填料共混可以实现最优的物理特性。

可以通过各种机理将化合物交联成为硫化弹性体。

硫磺用于提供多硫交联，而树脂和氧化锌硫化体系将提供碳-碳交联。

轮胎内胎胶配方设计作者：张林摘要：内胎作为汽车的重要部件扮演着重要的角色，优质的内胎在性能上有严格的要求。

通过对各种橡胶的了解及分析后，文章中进行了内胎胶配方设计。

同时文章中还阐述制品卓越的性能并对其加工设备做了讨论。

关键词：丁基橡胶；气密性；开炼机引言内胎是充气减震用盛气容器，所以内胎要求有良好的气密性、弹性、耐老化性。

丁基橡胶（IIR）的气密性优良，在20世纪60年代初，丁基橡胶的氯化和溴化衍生物开始商业化生产。

本文配方是在丁基橡胶基础上设计改进，该配方突出强化了其气密性，在硬度、形变方面都有显著提高。

1.配方组分及用量原材料IIR 氧化锌硬脂酸GPF 石蜡油促进剂DM 促进剂DMTD硫磺用量100 5 1 58 16 0.5 1 1.75 2.组分作用2.1 GPF：增大硫化胶的拉伸强度和撕裂强度。

2.2 氧化锌：提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度。

2.3 硬脂酸：产生润滑效应，对诱导时间和硫化速度有显著影响。

2.4 石蜡油：(1)因油的添加,拉伸强度、定伸应力、硬度降低,伸长率增加；(2)因油的添加,门尼粘度降低,门尼焦烧时间增长；(3)因油的添加,压出性能得到一定的改善；(4)因油的添加,耐臭氧、耐压缩永久变形、耐热性降低；(5)因酯类增塑剂的添加,低温性能得到改善,但效果依油的型号而异；(6)因酯类增塑剂的添加,耐压缩永久变形、耐热性降低。

2.5 促进剂DM：二硫化二苯并噻唑在无ZNO存在的条件下发生对称结构的分裂分解出并苯噻唑自由基、多硫自由基及促进剂M它们都能参与硫化反应。

生存的M发挥了M的促进硫化功能。

在有活性剂氧化锌与硬脂酸存在的情况下它的作用与M相同，DM与硫黄一起硫化时，还分解出双基活性硫或多基活性硫可使橡胶分子进行交联。

2.6 促进剂DMTD：加速硫化链反应的引发和链增长反应，提高硫化反应速度，同时改善硫化胶的结构和性能。

2.7 硫磺：提供硫化原料。

3.加工设备3.1 开炼机：应用于生胶的塑炼、破碎、洗涤、压片；胶料的混炼、压片以及胶料中的杂质清除；混炼胶的热炼、供胶；再生胶的粉碎、混炼、压片。

内胎配方的分析及生产工艺的改进1原料：IIR90gIIR因具有良好性能:气密性比NR 高13 倍; 具有优异的耐老化、耐候、耐化学药品、耐水、耐臭氧和耐热性能;在环境温度下没有回弹性,因此具有较高的吸收冲击和振动的能力;具有优异的抗撕裂性能。

IIR 是自补强聚合物,纯胶拉伸强度达25 MPa。

尽管其玻璃化温度约为- 65 ℃,接近NR 的- 70 ℃,但由于大分子链中大量的甲基侧基对弹性运动造成相当大的位阻,因此其硫化胶的回弹性非常低,而其密实的结构使其具有极低的透气率。

而成为制造轮胎内胎的首选材料。

世界主要发达国家都已经实现内胎丁基化,而亚洲很多国家已有超过80%的汽车使用IIR内胎。

我国大多数轮胎企业曾在20世纪80年代初期使用IIR制造内胎,但由于IIR 的自粘性差,其工艺要求比较严格,需要冷冻接头,造成成品合格率低,工艺较难保证,加之IIR价格上涨,于是又转向使用NR。

随着我国道路状况的改善,汽车的行驶速度大幅度提高,NR内胎的气密性已达不到使用要求。

为了进一步提高产品的市场竞争力, IIR 的典型粘均相对分子质量为35 万～45 万, 物质的量不饱和度( 由于有异戊二烯单元) 为0.8 %～2.0 %“, 物质的量不饱和度”一词是指聚合物中每100 个单体分子里的异戊二烯分子数量。

因此物质的量不饱和度为1 %的IIR含有1 个异戊二烯分子和99 个异丁烯分子。

丁基再生胶20g：IIR 胶料中常常将不同品种的IIR 并用,以改善下列性能:(1) 与低门尼粘度的品种并用,以改善加工性能,提高胶料流动性;(2) 与低不饱和度的品种并用,以改善耐臭氧性能;(3) 与高不饱和度的品种并用,以改善耐热性能。

212 聚合物的选择这是一个非常重要的步骤,因为聚合物的选择包括范围广泛的聚合物或聚合物并用, 如IIR、HIIR、HIIR/ NR 并用、IIR/EPDM 并用、NR。

IIR 的气密性最好,NR 最差,并用聚合物在这两者之间。

丁基橡胶的用途丁基橡胶是一种具有优良耐热、耐寒、耐油、耐化学药品腐蚀性能的合成橡胶，其用途广泛，下面将从以下几个方面详细介绍丁基橡胶的用途。

一、汽车轮胎丁基橡胶是制造汽车轮胎的主要原料之一。

因为它具有良好的耐磨性、抗裂性和耐化学药品腐蚀性能，可以使轮胎更加耐用和安全。

此外，丁基橡胶还可以在不同的气温下保持稳定性，使得汽车在各种复杂路况下都能够行驶顺畅。

二、密封件由于丁基橡胶具有优良的耐油、耐化学药品腐蚀性能和气密性能，因此被广泛应用于制造各种密封件。

比如说在机器设备中使用的O型圈、油封等密封件都是采用丁基橡胶制造而成。

这些密封件可以有效地防止液体或气体泄漏，并保证设备正常运转。

三、电缆绝缘材料丁基橡胶还可以被用作电缆绝缘材料。

它具有优异的耐热性能和耐化学药品腐蚀性能，可以有效地保护电线不受外界环境的影响，延长电线的使用寿命。

此外，丁基橡胶还可以作为高压电线绝缘材料，因为它具有良好的绝缘性能和耐高温性能。

四、工业管道密封垫片在工业生产中，丁基橡胶还被广泛应用于制造管道密封垫片。

这些垫片可以有效地防止液体或气体泄漏，并保证设备正常运转。

与其他材料相比，丁基橡胶具有更好的耐化学药品腐蚀性能和抗老化性能，可以延长垫片的使用寿命。

五、建筑防水材料丁基橡胶还可以被用作建筑防水材料。

它具有良好的抗紫外线、耐候性和耐化学药品腐蚀性能，可以有效地防止水渗漏，并延长建筑物的使用寿命。

此外，丁基橡胶还可以用作屋顶防水材料、地下室防水材料等。

六、医疗器械丁基橡胶还被广泛应用于制造医疗器械。

比如说一些手术器械、注射器等都是采用丁基橡胶制造而成。

这是因为丁基橡胶具有良好的生物相容性和耐化学药品腐蚀性能，可以保证医疗器械的安全性和稳定性。

总之，丁基橡胶是一种非常优秀的材料，其用途广泛，涉及到汽车、机器设备、建筑、医疗等多个领域。

随着科技的不断发展和应用领域的不断扩大，相信丁基橡胶在未来会有更加广阔的应用前景。

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应的产物。

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，还进一步改进了丁基橡胶的某些特性，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。

2009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，总产能达到了近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，2008年燕山石化通过增加反应釜的方式，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计划的第一步。

由于产能的扩大，08年燕化丁基橡胶产量也突破4万吨，达到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发展，近年来，我国丁基橡胶的消费量呈现出跳跃式增长。

2000~2009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，2009年已增加到24万t，而产品自给率仅为19.0％。

丁基再生胶在内胎上的应用研究
夏中英
【期刊名称】《上海化工》
【年(卷),期】1992(017)001
【摘要】丁基内胎是内胎的升级换代产品,但丁基胶价格昂贵.用丁基胶囊做成丁基再生胶后掺用于丁基内胎中,将引起产品的热永久变形增大,焦烧时间明显缩短,可塑度降低,硬度升高,但这些缺点可通过调整炭黑用量及硫化体系加以解决.
【总页数】4页(P22-25)
【作者】夏中英
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ336.12
【相关文献】
1.丁基橡胶再生胶在自行车内胎配方中的应用 [J], 宋泰愚;李长继
2.丁基胶囊再生胶在丁基内胎中的应用 [J], 赵丽莲
3.丁基再生胶在内胎中的应用研究 [J], 夏中英
4.强力丁基再生胶的制作与在机动车内胎（气密层）中的应用 [J],
5.炭黑和油的用量对丁基胶/丁基再生胶并用内胎胶料性能的影响 [J], 刘连合;刘爱欣
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丁基橡胶性能及用途介绍编辑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。

丁基橡胶英文:butyl rubber丁基橡胶，简称?R，是Isobutylene Isoprene Rubber的缩写。

具有良好的化丁基橡胶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。

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。

为改善丁基橡胶共混性差的缺点，1960年以来出现了卤化丁基橡胶。

这种橡胶是将丁基橡胶溶于烷烃或环烷烃中，在搅拌下进行卤化反应制得。

它含溴约 2%或含氯1.1%,1.3%，分别称溴化丁基橡胶和氯化丁基橡胶。

丁基橡胶卤化后，硫化速度大大提高，与其他橡胶的共混性和硫化性能均有所改善，粘结性也有明显提高。

丁基橡胶中异戊二烯的作用-回复丁基橡胶是一种弹性材料，广泛用于制造轮胎、橡胶管、密封材料等产品。

而异戊二烯则是丁基橡胶中的重要成分之一。

本文将一步一步解答“丁基橡胶中异戊二烯的作用”这一问题，提供详细的解释和相关信息。

第一步：了解丁基橡胶在了解丁基橡胶中异戊二烯的作用之前，我们需要先了解一下丁基橡胶本身。

丁基橡胶，又称丁腈橡胶，是一种由丁腈共聚物制成的合成橡胶。

其主要特点是具有良好的耐油、耐磨损、耐臭氧和耐老化的性能。

因此，丁基橡胶广泛应用于汽车轮胎、密封材料、橡胶管等领域。

第二步：介绍异戊二烯异戊二烯（Isoprene），也称为异戊二烯橡胶（Isoprene Rubber，IR），是由异戊二烯单体制成的合成橡胶。

异戊二烯是一种无色液体，具有特殊的气味。

这种液体可以通过聚合反应转化为固体橡胶材料。

第三步：异戊二烯在丁基橡胶中的作用丁基橡胶中的异戊二烯在制造和改进橡胶产品中起着重要的作用。

1. 提高橡胶的弹性异戊二烯是丁基橡胶中的共聚单体之一，其存在可以增加橡胶的弹性。

异戊二烯具有良好的聚合性能，能够与其他单体共聚形成聚合链，增加橡胶分子的交联点，提高橡胶的弹性和拉伸能力。

2. 提高橡胶的耐磨性异戊二烯具有较好的耐磨性能，可以提高丁基橡胶的耐磨性。

丁基橡胶中的异戊二烯与其他共聚单体共聚形成的聚合链结构紧密，分子之间存在较多的交联点，可以增加橡胶的硬度和耐磨损性，延长橡胶产品的使用寿命。

3. 提高橡胶的耐油性和耐臭氧性能异戊二烯共聚的丁基橡胶具有较好的耐油性和耐臭氧性能。

异戊二烯分子中的双键结构可以吸附和稳定橡胶中的抗氧剂，有效防止橡胶老化和氧化变质。

此外，异戊二烯还可增加橡胶的交联结构，提高橡胶的耐油性能。

4. 提高橡胶的可加工性异戊二烯可以提高丁基橡胶的可加工性能。

异戊二烯与丁腈单体共聚形成的橡胶具有较低的黏度和较高的流动性，易于在橡胶制品加工过程中进行模塑、压延等工艺操作。

总结：丁基橡胶是一种广泛应用于汽车轮胎、密封材料、橡胶管等领域的合成橡胶。