氯丁橡胶的市场现状及发展二零一零年一月前言氯丁橡胶简称CR。
由2－氯－1，3-丁二烯（即氯丁二烯）聚合制得的合成橡胶，具有良好的综合性能。
氯丁橡胶的结晶性较强，自补强性能好，分子间作用力大，在外力作用下分子间不易产生滑脱，未加炭黑补强的硫化橡胶强度可达28MPa,相对伸长率约为800％。
因此，该橡胶有与天然橡胶相接近的物理、力学性能，其纯胶硫化后的拉伸强度、扯断伸长率甚至还高于天然橡胶，用炭黑补强的氯丁硫化胶，其拉伸强度、扯断伸长率则接近于天然橡胶。
其他方面的性能，如回弹性、抗撕裂性氯丁橡胶仅次于天然橡胶而优于一般合成橡胶，其耐磨性也接近于天然橡胶。
在耐热、耐臭氧、耐天候老化性能方面，其耐热性与丁腈橡胶相当，耐臭氧、耐天候老化性仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶，远优于其他通用橡胶；耐化学腐蚀性及耐水性优于天然橡胶和丁苯橡胶(但对氧化性强的物质，其抗耐性差）。
氯丁橡胶的耐油性、耐非极性溶剂性均良好，仅次于丁腈橡胶而优于其他通用橡胶。
除芳香烯类和卤代烯类油外，氯丁橡胶在其他非极性溶剂中都很稳定，其硫化胶仅有微小的溶胀。
此外，该橡胶的气密性也很好，仅次于丁基橡胶，比天然橡胶的气密性大5~6倍。
氯丁橡胶在燃烧时能够释放出起阻燃作用的氯化氢，因此，虽然遇火可以燃烧，一旦切断火源则立即自行熄灭。
该橡胶的耐延燃性在通用橡胶中是最好的。
由于氯丁橡胶具有良好的粘接性能，所以被广泛地用作胶粘剂。
氯丁橡胶系胶粘剂占合成橡胶类胶粘剂的80%左右，其特点是粘接强度高、应用范围广、耐老化、耐化学腐蚀、耐油、具有弹性且使用方便(一般不需进行硫化）。
但其相对密度较大(1.23～1.25)，常温下易结晶变硬,贮存性不好,耐寒性也差。
氯丁橡胶主要用来制造多种汽车部件、耐油耐化学腐蚀的胶管、容器衬里、垫圈、胶板、胶辊、汽车拖拉机配件、电线和电缆的包皮胶层、橡胶水坝、各类密封条、有阻燃要求的橡胶制品及专用型制品（如耐高温、增硬和粘接剂等产品）。
此外，它还是一种优良的胶粘剂，具有胶液粘度小、易渗透、耐老化和粘接力强等优点。
氯丁橡胶是20世纪30年代问世的合成橡胶，具有较好的性能，主要作工业橡胶制品、胶粘剂和电线电缆等生产原料，广泛应用于各领域。
在美国、日本和西欧一些工业发达国家，生产各种工业橡胶制品的消费占氯丁橡胶总消费量的65％－70％，胶粘剂消费占15％－20％，电线电缆及其他应用领域消费占10％－20％。
我国制鞋及建筑领域用胶粘剂是氯丁橡胶最大的应用领域，约占总消费量的60 ％，工业橡胶制品约占30％，电线电缆及其他领域约占10％。
1 氯丁橡胶简介1.1 氯丁橡胶的性质氯丁橡胶外观为乳白色、米黄色或浅棕色的片状或块状物，密度1.23－1.25g/cm3，玻璃化温度−40~－50°C，碎化点−35°C，软化点约80°C，230－260°C下分解。
氯丁橡胶溶解度参数δ=9.2～9．4，溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯代烃、甲乙酮，微溶于丙酮、醋酸乙酯、环己烷，不溶于正己烷、溶剂汽油，但可溶于由适当比例的良溶剂和不良溶剂组成的混合溶剂。
溶于氯仿、苯等有机溶剂，在植物油和矿物油中溶胀而不溶解。
1.2氯丁橡胶的结构氯丁二烯经聚合而制得的聚合物，有四种不同的分子结构，发明者将其命名为α、β、μ、ω。
其中：α——指分子链为线型的聚合物，结构比较规整，具有可塑性；β——为环状结构的聚合物；μ——为有支链或桥键的聚合物，无可塑性，类似于硫化橡胶；ω——为高度网状或体型结构的分子。
在工业上比较重要的是α型和μ型聚合体。
通常工业上所生产的固体氯丁橡胶即属于α型聚合体,它在受热、光、氧作用后老化，其直链分子产生支化或交联，变成硫化胶状态，即转变为μ型聚合体。
为了防止氯丁橡胶中的a型聚合体向u型聚合体转化，一般都在其中混入一定的防老剂。
氯丁橡胶的分子结构中，反式-1，4加成结构含量较大，占80%以上，不说意味着分子呈规则的线性排列，亦即分子具有易于结晶的结构。
1.3 氯丁橡胶的性能氯丁橡胶的主要物理性能如下：相对密度：1.15-1.25(一般为1.23)玻璃化温度：-40℃使用温度范围：-30-90℃（最高可达160℃）分解温度：233~258门尼粘度：45-120介电常数：75折射率：1.4040结晶温度范围：-35-+32℃最宜结晶温度：-12℃氯丁橡胶的主要物理机械性能如下：1、氯丁橡胶的强度氯丁橡胶的强伸性能与天然橡胶相似，其生胶具有很高的拉伸强度和扯断伸长率，属于自补强型橡胶。
聚合物拉断有两种情况，一种是分子滑脱，另一种是分子链的断裂。
氯丁橡胶分子绝大多数是由线性的a—聚合体组成的，分子结构规整，分子链中含有极性的氯原子基团，增加了分子间的作用为，因此在外力作用下，较易拉伸结晶（自补强）分子间不易滑脱。
另外分子量较大，平均分子量2.0-20万，所以拉伸强度大，例如，纯胶配合的硫化胶，拉伸强度可达27.5Mpa，扯断伸长率可达800%。
2、优良的耐老化性能氯丁橡胶的分子链上连接有氯原子，使得双键和氯原子都变得不活泼，因此其硫化胶的稳定性良好，不易受大气中的热、氧、光的作用，表现为具有优良的耐老化（耐候、耐臭氧、耐热）性能，特别是耐候和耐臭氧性能，在通用橡胶中仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶，远优于天然橡胶，耐热性优于天然橡胶和丁苯橡胶，和丁腈橡胶相近，能在150℃下短期使用，在90~110℃下使用四个月之久，使用温度每提高10℃，寿命相应下降约50%。
3、优异的耐燃性氯丁橡胶的耐燃性是通用橡胶中最好的，它具有不自燃的特点，接触火焰可以燃烧，但隔断火焰即自行熄灭。
这是因为氯丁橡胶燃烧时，在高温的作用下，可分解出氯化氢气体而自行熄灭。
4、优良的耐油、耐溶剂性能氯丁橡胶的耐油性仅次于丁腈橡胶而优于其它通用橡胶。
这是因为氯丁橡胶含有极性氯原子，增加了分子的极性。
根据相似相溶的原理，一般碳氢化合物（即指油类）没有极性可极性极小的，很难使氯丁橡胶溶胀或溶解。
氯丁橡胶的耐化学腐蚀性也很好，除强氧化性酸（硝酸和甲酸）外，其它酸、碱对其几乎没有影响。
5、电性能氯丁橡胶由于分子中含有氯原子，所以电绝缘性不好，比天然橡胶、丁苯橡胶和丁基橡胶低，其介电常数为6-8（1000C/s），仅适用于600V以下的低电压使用，但由于耐候、而臭氧以及难燃的特点，常被用作低压电缆的绝缘层。
6、耐水性、透气性氯丁橡胶的耐水性比其它合成橡胶好，如加入耐水性物质则耐水性更好；氯丁橡胶的气密性仅次于丁基橡胶，且比天然胶大5-6倍。
7、耐寒性氯丁橡胶分子由于结构的规整性和有极性，内聚力较大，限制了分子的热运动，特别是在低温下，热运动更困难，在拉伸变形后难于恢复原状，即产生结晶，使橡胶失去弹性，甚至发生脆折断裂现象，因此耐寒性不好。
结晶范围为-35-32℃，脆折温度为-35~-40℃。
8、结晶性氯丁橡胶比天然、丁苯、丁基等橡胶的结晶性倾向大，和天然古波塔橡胶一样。
氯丁橡胶及其示硫化胶料和硫化胶，经长期存放后，便会缓慢硬化，丧失粘着性，即产生了结晶。
降低温度，结晶速度加快。
硫化胶在-5~21℃范围内产生结晶，在0℃时很快产生结晶。
结晶后橡胶变硬，硬度和定伸应力增大，但脆性温度并不上升。
氯丁橡胶的结晶和熔晶是可逆的过程，当温度升到100℃左右，已结晶的橡胶又完全恢复原状，可承受反复屈挠作用，不会象天然橡胶那样造成强度的降低。
9、贮存稳定性氯丁橡胶在室温下也具有从a—聚合体向u—聚合体（硫化胶状）转变的性质，因此贮存稳定性较差。
经长期存放后，出现塑性下降、硬度增大、焦烧时间缩短、硫化速度加快的现象。
在加工中表现为流动性差，粘结性能低劣，压出胶胚粗糙，易焦烧，严重时导致胶料报废10、良好的粘着性氯丁橡胶的粘合性较好，因而被广泛用作胶粘剂，氯丁橡胶系胶粘剂占合成橡胶类胶粘剂的80%，其特点是粘合强度度，适用范围广，耐老化、耐油、耐化学腐蚀，具有弹性，使用简便，一般无耐硫化。
11、相对密度较大氯丁橡胶的相对密度在1.15-1.25之间，一般为1.23。
因此在制造相同体积的制品时，其用量比一般通用橡胶要大。
1.4 氯丁橡胶的主要用途氯丁橡胶可用来制造耐老化制品，如电线、电缆外皮等；耐热、耐燃制品，如耐热运输带、胶管等；耐油、耐化学腐蚀制品，如胶管、胶辊、拖拉机配件等；其他如胶布制品、胶鞋和粘合剂等。
2 国内外氯丁橡胶性能介绍氯丁橡胶的品种和牌号较多，是合成橡胶中牌号最多的一个胶种。
氯丁橡胶的品种和牌号可按如下几种情况划分：①按分子量调节方式分为硫黄调节型、非硫黄调节型、混合调节型。
②按结晶速度和程度大小分为快速结晶型、中等结晶型和慢结晶型。
③按结晶速度和程度大小分为快速结晶型、中等结晶型和慢结晶型。
④按门尼粘度高低分为高门尼型、中门尼型和低门尼型。
⑤按所用防老剂种类分为污染型和非污染型。
国产氯丁橡胶的品种牌号和特性见表1；美国杜邦(Du Pont)公司Neoprene 系列氯丁橡胶的品种牌号和特性见表2；日本电气化学公司Denka系列氯丁橡胶的品种牌号和特性见表3；德国拜耳(Bayer)公司Bay pren系列氯丁橡胶的品种牌号和特性见表4；法国迪斯狄吉尔(Distugi1)公司Butach1or系列氯丁橡胶的品种牌号和特性见表5；俄罗斯Nairit系列氯丁橡胶的品种牌号和特性见表6；日本东洋曹达(Soda)公司Skyprene系列氯丁橡胶的品种牌号和特性见表7；美国Petr0—Tex化学公司Neoprere系列氯丁橡胶的品种牌号和特性见表8。
表 1 国产氯丁橡胶品种牌号和特性表 2 美国杜邦公司氯丁橡胶的品种牌号和特性表 3 日本电气化学公司氯丁橡胶的品种牌号和特性表 4 德国拜耳公司氯丁橡胶的品种牌号和特性表 5 法国迪斯狄吉尔公司氯丁橡胶的品种牌号和特性表6俄罗斯氯丁橡胶的品种牌号和特性表7 日本东洋曹达公司氯丁橡胶的品种牌号和特性表8 美国P e tr0—Te x化学公司氯丁橡胶的品种牌号和特性CRl211、CRl212、CRl213氯丁橡胶的质量指标CRl211、CRl212、CRl213可与CR2441、CR2442并用生产氯丁胶粘剂，能改善胶液低温性能，并可降低成本。
CR2321、CR2322、CR2323氯丁橡胶的质量指标CR2321、CR2322、CR2323N单独或与CR2441、CR2442并用生产氯丁胶粘剂和密封胶CR2441、CR2442用于生产氯丁胶粘剂和密封胶。
CR2441、CR2442氯丁橡胶的质量指标CR3221、CR3222氯丁橡胶的质量指标CR3221、CR3222可与CR2441、CR2442并用生产氯丁橡胶粘剂和密封胶，能降低成本，改善胶液低温性能。
3 氯丁橡胶应用性能分析3.1 国内外主要氯丁橡胶性能对比4 世界氯丁橡胶生产现状目前国外氯丁橡胶主要生产装置有8套，2004年总生产能力315 kt/a，2005年435 kt/a(产量350 kt)，2006年增长到446 kt/a(产量360 kt)，其中美国140 kt，西欧143 kt，日本98 kt，亚美尼亚40 kt。