聚氯丁二烯polychloroprene，氯丁二烯的聚合物。通常稱氯丁橡膠（CR）。玻璃化溫度－40 ℃，結晶溫度範圍－35～32℃ ，分解溫度233～258℃，使用溫度範圍－30～160℃，密度1.23克/立方厘米。有優良的耐油、耐候、耐臭氧老化性 ，對多種化學藥品穩定 ，抗拉強度高 （ 2940牛頓/平方厘米） 。國際商品名Neoprene。
2017年10月27日，世界衛生組織國際癌症研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，聚氯丁二烯在3類致癌物清單中。
基本介紹
- 中文名：聚氯丁二烯
- 外文名：polychloroprene
- 通常用名：氯丁橡膠
- 物質構成：氯丁二烯的聚合物
- 結晶溫度：－35～32℃
- 優點：耐油，耐候，耐臭氧老化性
簡介,單體的製備,單體的性質,聚合,世界生產狀況,國內生產狀況,套用,
簡介
氯丁二烯（CH2=CClCH=CH2)經乳液聚合可製備此聚合物，聚合可在膠束中，也可在界面或單體液滴中進行，聚合速率高，易產生支化和交聯，轉化率達40%時就出現凝膠。為減少支化和凝膠，聚合時應加分子量調節劑 。碘仿、硫醇 、黃原酸-酯可引起鏈轉移，俗稱非硫調節 ，製得產物稱W型氯丁橡膠 。如用硫黃和秋蘭姆作調節劑，實際上發生共聚形成多硫鍵，再在秋蘭姆促進下斷裂，由此達到分子量調節作用，產物稱 G 型氯丁橡膠。通用氯丁橡膠的分子量10萬左右，反式-1，4-結構占85%以上。
單體的製備
氯丁二烯（2-氯-1,3-丁二烯）的工業製法有二：
①以乙炔為原料,在氯化亞銅-氯化銨溶液的催化作用下，先生成乙烯基乙炔，然後再與氯化氫加成，生成氯丁二烯，反應如下：
②以丁二烯為原料，經高溫氯化、異構化、脫氯化氫而製得，反應如下：
公式
公式在電能消耗、成本、安全和製得單體質量等方面，丁二烯氯化法優於乙炔法。因此，1975年以後各國大都轉向用丁二烯氯化法生產單體。
公式
公式單體的性質
氯丁二烯是無色、易揮發、有麻醉性和毒性的液體；微溶於水，可溶於很多有機溶劑；熔點為-130±2℃,沸點為59.4℃,20℃時相對密度為0.958 3。它具有共軛雙鍵的一般特性，雙鍵很活潑，容易發生加成和聚合反應。其聚合速率比丁二烯高1000倍。
聚合
經乳液聚合可製得聚氯丁二烯。氯丁橡膠的相對密度為1.23；玻璃化溫度約為－40℃，其使用溫度範圍為-30～160℃，分解溫度為233～258℃，結晶溫度範圍為-35～32℃。由於氯丁二烯分子的極性較大,其乳液聚合具有兩個明顯的特徵：一是聚合可在膠束中進行，也可在乳膠粒界面或單體液滴中進行；二是聚合速率高，容易產生支化和交聯,當轉化率為40%時就出現凝膠。因此，對於氯丁二烯的乳液聚合來說，調節分子量，以減少支化和凝膠是十分重要的。常用的調節方法有二：①用調節劑調節，例如用調節劑丁(連二異丙基黃原酸酯)、碘仿和硫醇來調節，俗稱非硫調節。其調節原理是調節劑對增長鏈的鏈轉移反應。製得的產物稱為 W型通用氯丁橡膠。②用硫黃和二硫化二乙基秋蘭姆作調節劑，其調節原理是:在聚合過程中硫黃與氯丁二烯發生共聚,生成主鏈中（或支鏈中）含多硫鍵的共聚物。這種多硫鍵的鍵能低，容易斷裂，特別是在鹼性介質中，硫－硫鍵的斷裂，可被秋蘭姆加速，即：
由此達到調節分子量，減少支化的目的。這種方法生產的氯丁橡膠稱為 G型通用氯丁橡膠。通用氯丁橡膠的粘均分子量約為10萬，主鏈以反式-1,4結構為主（85%以上）。
公式
公式世界生產狀況
自1931 年美國杜邦採用本體聚合工藝開始氯丁橡膠的工業生產以來，世界氯丁橡膠的生產在20 世紀80 年代達到高峰，生產能力曾經一度達到約80.0 萬t/a，90 年代以後，由於受到市場影響，需求量萎縮，西歐和美國部分工廠停產或消減了生產能力。與其他合成橡膠品種相比，近幾年全球氯丁橡膠產能增長較為緩慢。2005 年以前，由於產品價格較高，世界氯丁橡膠的需求量總體呈下降趨勢，逐漸被乙丙橡膠等其他產品所替代。這種替代趨勢在汽車部件中表現得尤為明顯（該領域中氯丁橡膠消耗量約占全球氯丁橡膠總消費量的20%）。2005 年以後，隨著以中國為首的新興國家汽車、房地產等行業的發展，亞太地區的氯丁橡膠產能才出現較為明顯的增長。不過由於氯丁橡膠本身性能的不足，加之乙丙橡膠產能增長較快，其生產能力增長比較緩慢。截止到2011 年年底，全世界有包括美國、日本、德國、中國大陸以及亞美尼亞等國家的近10 套裝置生產氯丁橡膠，總生產能力為42.7 萬t/a（不包括氯丁橡膠膠乳產品產能，下同），其中西歐地區的生產能力為5.7 萬t/a，約占世界總生產能力的13.35%；北美地區的生產能力為10.0 萬t/a，約占總生產能力的23.42%；亞太地區的生產能力為26.2 萬t/a，約占世界總生產能力的61.36%；獨立國協國家的生產能力為0.8 萬t/a，約占世界總生產能力的1.87%。其中日本是世界上最大的氯丁橡膠生產國家，生產能力為15.9 萬t/a，約占世界總生產能力的37.24%；其次是德國和美國，生產能力均為10.0 萬t/a，約占世界總生產能力的23.42%；再次是中國大陸，生產能力為8.3 萬t/a，約占世界總生產能力的19.44%。今後幾年，隨著朗盛在德國多爾馬根氯丁橡膠裝置的擴能以及中國幾套新建或者擴能裝置的建成投產，預計到2015 年，世界氯丁橡膠的總生產能力將達到約55.0 萬噸。
國內生產狀況
我國氯丁橡膠的研究開發始於20 世紀50 年代，中國科學院長春套用化學研究所首先開展了電石乙炔法合成氯丁橡膠的研究，1953 年在長春建成450 公斤/ 月試驗裝置。乙炔採用乾法精製，乙炔二聚採用銅質臥式反應器，深冷收集乙烯基乙炔（MVA）和二乙烯基乙炔，然後分餾提純MVA。氯丁二烯聚合採用間歇操作，橡膠壓成薄片烘乾。1956年，四川長壽化工廠採用上述科研成果和前蘇聯技術建成2 000 t/a 生產裝置，於1958 年投產。1965～1966 年，相繼在山西大同、山東青島建成電石乙炔法生產裝置，生產能力各為2 500 t/a，後處理均採用電解質凝聚技術。1987 年，3 個廠相繼引進冷凍凝聚技術，進行了裝置的改擴建。其中青島化工廠擴建後生產能力達到1.0 萬t/a，但在20 世紀90 年代末期停產轉型。2010 年，山西合成橡膠集團有限責任公司與亞美尼亞依里特公司開始合資建設的3.0 萬t/a氯丁橡膠生產裝置建成投產。截止到2011 年年底，我國氯丁橡膠的總生產能力達到8.3 萬t，約占世界氯丁橡膠總生產能力的19.44%。今後幾年，我國仍將有生產廠家計畫新建或擴建氯丁橡膠生產裝置，其中重慶長壽化工有限公司計畫新建4.0 萬t/a 生產裝置，山西合成橡膠有限責任公司新建8.0 萬t/a裝置，另外，四川長寧（裝置計畫生產能力為5.0 萬t/a）、東營港經濟開發區(裝置計畫生產能力為5.0 萬t/a)以及內蒙古蘭太實業股份有限公司（裝置計畫生產能力為2.0 萬t/a） 等也計畫新建氯丁橡膠生產裝置，預計到2015 年，我國氯丁橡膠的生產能力將超過20.0 萬t。
套用
氯丁橡膠在工業上廣泛用於耐水防燃電纜、耐熱運輸帶、耐油耐腐蝕膠管、膠帶，以及膠粘劑、密封材料等。氯丁橡膠的貯存穩定性差，如硫調氯丁橡膠的室溫貯存期小於10個月，耐寒性也差；非硫調節氯丁橡膠的貯存期可延長到40個月。
改性的氯丁橡膠有：氯丁二烯與苯乙烯或丁二烯的共聚氯丁橡膠(可顯著改善其耐寒性)和低溫聚合 (5℃)的粘合型氯丁橡膠等。
