氯化丁基橡胶（chlorobutyl rubber）是由丁基橡胶溶液经过氯气处理制成的，氯化作用主要发生在2-甲基-1，3-丁二烯部分，大多数情况下表现为氯原子的取代反应。每个异戊二烯双键链节大约能够被一个氯原子所取代，而丁基橡胶原有的双键基本得以保留。

氯化丁基橡胶的密度约为0.93，常以白色至淡黄色的胶状物质呈现。由于其分子结构中大部分为饱和丁基骨架，因此具备了丁基橡胶的一系列特点，包括低透气透湿性、优异的减震性能、低温玻璃化转变、良好的耐老化和耐候性、多样化的硫化选择、快速的硫化速度以及出色的橡胶-金属结合能力。

氯化丁基橡胶表现出良好的耐热性能，即使在高温环境下长时间暴露，其性能退化程度也相对较轻。在121℃的老化试验中，其表现明显优于天然橡胶。除了聚合物本身的特性影响外，硫化体系和补强体系的选择也会对其耐热性能产生显著影响。

氯化丁基橡胶在制造轮胎和减震制品方面具有重要意义，其耐屈挠性能尤为突出。得益于其优秀的耐热性能和紧密的硫化胶结构，氯化丁基橡胶的耐屈挠性能得到了提升。然而，由于其较大的滞后损失和动态使用过程中产生的较高热量，可能会削弱其耐屈挠性能。

氯化丁基橡胶硫化胶的耐天候性能与其使用的填充剂密切相关。碳黑作为一种优质的耐紫外线配合剂，当与氯化丁基橡胶混合使用时，能够显著增强其耐天候性能。相比之下，浅色硫化胶的耐天候性能较弱。

氯化丁基橡胶的气体渗透率非常低，与丁基橡胶相当。在24℃的测试条件下，其气透率仅相当于丁苯橡胶的约九分之一，天然橡胶的约四分之一。

尽管氯化丁基橡胶不属于耐油橡胶类别，但通过合理的配方设计，可以使硫化胶获得一定程度的耐油性能，并具有实际应用价值。硫化程度越高，硫化胶的耐油性能就越好。另外，将氯化丁基橡胶与一些耐油橡胶如丁腈橡胶或氯丁橡胶并用，也可以提高硫化胶的耐油性能。

氯化丁基橡胶继承了丁基橡胶的所有特性，并在此基础上增加了硫化速度快、易于与其他橡胶共硫化、更高耐热性、更低压缩变形等优势，使得其应用范围极为广泛。具体的应用领域包括：

氯化丁基橡胶在轮胎气密层上的应用最为普遍，其次还包括黑色和白色胎侧、内胎以及胎面改性等方面。气密层对于维持轮胎内部的压力和防止水分进入轮胎内部起着关键作用。氯化丁基橡胶的极低透气性和透湿性确保了轮胎能够保持合适的气压和较低的胎体内压。

子午线轮胎的胎侧工作条件较为严苛，需要承受大变形、高屈挠和易生热等情况。因此，胎侧硫化胶需要具备良好的耐屈挠龟裂、耐动态臭氧、耐天候老化和低生热等特性。氯化丁基橡胶能够很好地满足这些需求，同时也具有良好的颜色保持性、与相邻部件的良好粘接强度、耐腐蚀性和耐擦伤性。

轮胎胎面胶应提供良好的湿滑性能和牵引力。在高性能轮胎胎面胶中加入一定比例的氯化丁基橡胶，可以实现这一目标。特别是在冬季冰雪路面，氯化丁基橡胶能够有效提高轮胎的抓地能力和附着力。

氯化丁基橡胶适用于生产耐热、耐化学品的输送胶带。其固有的特性决定了其在这方面的适用性。全氯化丁基橡胶2244覆盖胶可用于要求极高温度的输送带，而氯化丁基橡胶与三元乙丙橡胶Vistalon5600（80:20）并用覆盖胶可用于耐热要求稍低的输送胶带。

氯化丁基橡胶具有良好的耐酸碱性能，但不耐硝酸、硫酸和氯磺酸，适合用于制作防腐衬里的橡胶材料。

氯化丁基橡胶因其独特的特性而在医疗行业中得到广泛应用，主要用于生产药用瓶塞等制品。其低透气和透湿气性、化学和生物惰性、耐热、耐臭氧、耐紫外线、硫化中抽出物低，以及针刺时具有自密封性和落屑少等特点，使其成为理想的医用橡胶材料。常见的产品包括抗生素瓶塞、注射器瓶塞、血液输送瓶塞和采血瓶塞等。

氯化丁基橡胶在工业橡胶制品中有广泛的运用，主要包括减震制品和印刷胶辊等。其卓越的减震性能、耐屈挠疲劳、耐热和耐臭氧性能，使其适用于制造各种减震制品，如汽车、飞机和船舶中的减震器，以及各种机电设备中的减震元件。

防护服和设备防护罩在军事和民用领域都具有重要的作用，包括防核辐射、耐化学、耐生物污染和防火阻燃等功能。