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丁腈橡胶

发表时间: 2018-05-28 10:59:13

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丁腈橡胶是丁二烯与丙烯脯两单体经乳液聚合而得的共聚物,称丁二烯-丙烯腈橡胶,简称丁腈橡胶,代号NBR。

丁腈橡胶种类商标很多,计有300多个。丁腈橡胶的丙烯腈含量在15-50%的规模,一般多以聚合物中结合丙烯腈量多少来分类,可分为5个系列,即:


极高丙烯腈丁腈橡胶 丙烯腈含量43%以上;
高丙烯腈丁腈橡胶 丙烯腈含量36-42%;
中高丙烯腈丁腈橡胶 丙烯腈含量31-35%;
中丙烯腈丁腈橡胶 丙烯腈含量25-30%;
低丙烯腈丁腈橡胶 丙烯腈含量24%以下。
但大量作为产品供给的多为高丙烯腈、中高丙烯腈和低丙烯腈含量的三类系列种类。


按运用功用和运用规模可分为通用型丁腈橡胶和特别型丁腈。前者指丁二烯-丙烯腈二元共聚物,用处广泛。后者则是引入第三单体的三元共聚物,如羧基丁腈橡胶、聚稳丁腈橡胶、部分交联丁腈橡胶、丁腈酯橡胶,以及氢化丁腈橡胶,丁腈橡胶与聚氯乙烯的共混物等。

从形状上业说,除固体丁腈橡胶(块状、颗粒状)外,还有粉末丁腈橡胶、液体丁腈橡胶和丁腈胶乳(包含羧基丁腈胶乳)等。

各国丁腈橡胶种类商标标志和意义都有各自的规定,简介于下。

(1)我国兰化公司组成橡胶厂选用NBR与后缀四位数字表明丁腈橡胶种类商标,前两位表明结合丙烯腈含量的低限值,第4位数字表明门尼粘度低限值的十位数字。例如:NBR1704表明结合丙烯腈含量17-20%,门尼粘衡量40-65,污染型高温聚合丁腈橡胶。羧基丁腈橡胶以XNER表明。

(2)美国Goodrich化学公司丁腈橡胶种类商标由产品名Hycar后缀四位数字组成。前两位数字表明丁腈橡胶的形状:10表明块状,B表明液态,14表明粉末状;第3位数字表明丁腈橡胶的加工运用功用:)表明标准型,1表明易加工型,3表明易溶解型,4表明低温聚合;第4位数字表明结合丙烯腈量:1表明高丙烯腈级,2表明中高丙烯腈级,3表明中丙烯腈级。4表明低丙烯腈级。然后两位数字为72者表明羧基丁腈橡胶。

(3)加拿大POLYSAR公司为KRYNAC后缀三位数字和四位数字两种组合法。前者分800和820两个系列,100和200系列表明羧基丁腈橡胶,后者前两位数字表明结合丙烯腈量,后两位数字表明门尼粘度,中心以点标开,如27.50即表明结合丙烯腈量为27%,门尼粘度为50。

(4)日本瑞翁公司有产品名Nipol后标以DN后缀三位数字和N后缀两位数字两种组合法。DN后缀的三位数中第一位数字表明结合丙烯腈量:0、1、2、3和4别离表明结合丙烯腈量为极高、高、中高、中和低5个等第,5表明聚氯乙烯共混改性的。N后缀的两位数字中第一位数字是2-4,表明结合丙烯腈量,数字大者含量低,第二位数字0表明标准型高温聚合,1表明标准型低温聚合,3表明低粘度,对金属不腐蚀型,4表明羧基丁腈橡胶,2表明压出和加工功用杰出的丁腈橡胶。

(5)德国BAYER公司产品名PERBUNAN后缀四位数字组成,前两位数字表明结合丙烯腈量,后两位数字表明门尼粘度;后加NS则表明非污染型。

(6)前苏联为CKH后缀两位数字组成,数字表明结合丙烯腈量,后加M表明易加工型。

丁腈橡胶

【制法】

丁二烯与丙烯腈两单体在乳液中经自由基引发聚合而成的共聚物。聚合温度前期为30~50℃,即高温聚合丁腈橡胶,现在聚合温度多选用5~10℃,即低温聚合丁腈橡胶。高温丁腈橡胶作为传统种类,国内外仍有少数出产。


【加工与合作】

加工技能与天然橡胶、丁苯橡胶相似。高温丁腈橡胶和高门尼粘度值的丁腈橡胶须经低温塑炼,取得所要求的塑性后进行混炼。塑炼时有必要低温,小辊距,小容量,并采纳分段塑炼办法,动力耗费较大。低温丁腈橡胶由于凝胶含量低,简单操作,可直接进行混炼。混炼时生热大,须充沛冷却辊筒。由于丁腈橡胶塑性较低,胶料缩短大,压出压延较天然橡胶困难,一般压出、压延温度宜低一点。参加部分交联丁腈橡胶或液体丁腈橡胶以取代部分正常丁腈橡胶,可改进工艺。恰当配入增塑剂对工艺有帮助。


合作准则与天然橡胶、了苯橡胶相似,选用硫黄促进剂硫化系统,也可用低硫、无硫硫化系统或过氧化物硫化。须加补强填料,喷雾炭黑胶料工艺功用好,硫化胶的物性也好。浅色制品则多用白炭黑、硬质陶土等。其它填料则用以增容,下降成本。因含有极性的腈基,大分子间内聚能较大,因而粘度高、加工性差。参加增塑剂、软化剂可下降粘度,改进工艺功用和硫化胶的低温功用等。

丁腈橡胶可与天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、氯化丁基橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氟橡胶等橡胶和聚氯乙烯、酚醛树脂等树脂并用,改进加工功用和运用功用,并下降成本。

【根本特性】

(1)因含有极性腈基,对非极性或弱极性的矿物油、植物松焦油、液体燃料和溶剂等有较高的安稳性。耐油性是其最大专长,丙烯腈含量愈高耐油性愈好。

(2)耐热性优于天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶,可在空气中1z0c下长期运用。

(3)气密性较好,仅次于丁基橡胶。

(4)耐寒性、耐低温性较差,丙烯腈含量愈高,耐寒性愈差。

(5)因对错结晶性橡胶,生胶强度较低,须配入补强剂,进步结合丙烯腈量有助于增高强度和耐磨性,但弹性下降。

(6)丁腈橡胶的介电功用差一点,归于半导体橡胶。

(7)胶料的耐油性和永久变形的平衡,耐油性与电功用的平衡是重要的。

【运用规模】

首要用于制作耐油橡胶制品,广泛用于制作密封件、垫片、垫圈等模制品和压出制品,各种橡胶胶辊、耐油胶管、工业用品和粘合剂等等。

羧基丁腈橡胶(Carboxylated acrylonitrile hutadiene rubber, Carboxylated nitrile rubber)

【制法】

羧基丁腈橡胶是丁二烯、丙烯腈和有机酸(丙烯酸或甲基丙烯酸)三元共聚合而制得的。聚合物中丁二烯链段赋予弹性和耐寒性,丙烯腈链段赋予耐油性。引入羧基添加了极性,进一步进步耐油性,一起给予橡胶高强度,改进耐磨性和撕裂强度,且具有好的粘着性和耐者化性,属特种丁腈橡胶之一,以调NBR表明。选用乳液共聚合办法,聚合温度10~30C。 

【加工与合作】

由于引入羧基,极性高,加快了硫化速度,胶料易焦烧。能够用硫黄促进剂硫化,也可用多价金属氧化物硫化。炭黑不宜参加过多,否则会添加胶料硬度和紧缩永久变形。增塑剂宜选用挥发性小且不易抽出的,如聚酯类、液体丁腈橡胶等。可与聚氯乙烯或酚醛树脂并用以改进其加工功用和物理功用。

【根本特性】

(1)硫化速度比丁腈橡胶快,易焦烧。
(2)纯胶合作显现高的拉伸强度。
(3)硫化胶的耐热性、耐磨耗性好。
(4)与酚醛树脂相容性好。
(5)粘性好。

【运用规模】

首要用于胶管、密封件、垫圈、油封、各种模型制品和粘合剂等。

丁腈橡胶-聚氯乙烯共混胶(Nitrile rubber-polyvinylchloride blend, Arcylonitrile butadiene rubber )

【制法】 

丁腈橡胶-聚氯乙烯共混胶是以丁腈橡胶为主混入30~50%的聚氯乙烯树脂共混而得的,以NBR/PVC表明。丁腈橡胶与聚氯乙烯树脂可互为相容。最早以丁腈橡胶作为聚氯乙烯的增塑剂运用,后来运用丁腈橡胶的耐油性和可交联性,兼用聚氯乙烯的耐臭氧性,进行机械共混合运用。40年代后呈现水乳共沉法,遂选用丁腈胶乳和聚氯乙烯乳液按要求份额掺混,共凝集得到共混物,这种办法涣散均匀,更适于大量出产。1958年英国首先用胶乳共沉法出产产品丁腈橡胶/聚氯乙烯共混胶。现在国外许多丁腈橡胶出产厂家都出产这类共混胶满意各方需求。我国兰化公司组成橡胶厂也已开发用共沉法制作丁腈橡胶一聚氯乙烯共混胶,并已批量出产。

丁腈橡胶-聚氯乙烯共混胶的制法有机械共混法和胶乳共沉法两种。前者是将丁腈橡胶和聚氯乙烯树脂在开炼机或密炼机上直接共混而得,用此种制法胶与树脂涣散均匀程度不如胶乳共沉法,但简便易行,且可按需份额恣意掺混。后者是丁腈胶乳和聚氯乙烯乳液按份额掺混,并参加安稳剂,拌和均匀后共凝集,然后在炼胶机上进行热处理即得。
机械共混又有高温、中温文低温三种办法。

(1)高温共混 是在高于聚氯乙烯熔点温度(150~180℃)下共混。
(2)中温共混 先将聚氯乙烯在液体增塑剂中溶胀后再与丁腈橡胶共混,温度低于聚氯乙烯的熔点。
(3)低温共混先将丁腈橡胶经塑炼包辊后再渐渐参加聚氯乙烯树脂进行共混。

【根本特性】

(1)耐臭氧和耐天候老化功用比一般丁腈橡胶明显进步。
(2)比一般丁腈橡胶进步了耐燃性。
(3)耐磨耗性、耐油性、耐化学药品等功用比一般丁腈橡胶有所改进。
(4)进步了压出、压延工艺功用。
(5)可恣意上色制做艳色制品。
(6)低温特性、弹性下降,紧缩变形增大。
(7)比一般的聚氯乙烯改进了低温特性、耐油性、伸长率等。

【运用规模】

首要用于电线电缆护套,油管和燃油管外层胶,皮辊和皮圈,轿车模压零件,微孔海绵,发泡绝热层,安全靴和防护涂层等。

氢化丁腈橡胶

【制法】

氢化丁腈橡胶因烃链上的不饱满双键被氢化还原成饱满键,故也称高饱满丁腈橡胶,代号HNIR或HSN。系乳聚丁腈橡胶经挑选氢化丁腈橡胶中的丁二烯单元而制成的,首先由德国Bayer公司于1984年小批量出产,产品名为Therban HNBR,日本瑞翁公司于同年建厂出产,产品名为Zetpol HSN,随后加拿大Po1ysar公司于1988年投产,产品名为Tornac。现在各厂均有多种商标的氢化丁腈橡胶供给市场。

氢化丁腈橡胶制法有三:即乳液加氢法、丙烯腈-乙烯共聚法和丁腈橡胶乳液加氢法三种。前两法尚在试验阶段,后一种制法已实现工业化。丁腈橡胶乳液加氢法就是将制成的丁腈橡胶溶解,然后进行催化加氢而制得。现在多致力于乳液催化加氢技能。

【加工与合作】

氢化丁腈橡胶的加工与合作除硫化系统外,与丁腈橡胶根本相同,简单加工。硫黄促进剂硫化系统和有机过氧化物硫化系统均可选用。碘值高的(即剩下不饱满度高)可选用硫黄促进剂硫化系统,不饱满度低的应选用有机过氧化物硫化系统。过氧化物硫化的胶料耐热性更好。

【根本特性】

(1)氢化丁腈橡胶虽经氢化饱满,但仍坚持原丁腈橡胶的特性。具有拉伸结晶性,因而强度较高。
(2)有杰出的耐热和耐臭氧、耐天候老化功用以及耐化学酸碱功用。
(3)杰出的耐技能液体(包含含腐蚀添加物的油类)的溶胀功用。
(4)杰出的机械功用,即使在温升条件下仍坚持适当水平。
(5)在极有害的条件下,有明显的耐磨耗功用。
(6)硫化胶的拉伸强度比丁腈橡胶,氯丁橡胶更高,接近或高于羧基丁腈橡胶。
(7)优异的耐酸(硫化氢)环境和耐胺/油混合物功用,以及耐氧化燃料和耐光滑油功用。 
(8)玻璃化温度Tg随氢化程度在-15~-40℃之间,脆性温度-50℃。

【运用规模】

由于具有前述的共同功用,因而广泛用于油田工业、轿车工业、飞机制作工业和建筑工业等范畴广泛的制品,如制作钻井管、钻井管保护层、井口密封、蓄压器、轿车燃料和光滑系统、发动机运用的垫圈,O型圈、密封件等。

丁腈橡胶的其它种类

聚稳丁腈橡胶(Po1ymerization stabilized nitrile rubber)
聚稳丁腈橡胶是丁二烯、丙烯腈与聚合型防老剂经过乳液聚合而制得。聚合型防老剂是具有可聚合功用的防老剂化合物,聚合时能进入二烯烃橡胶的主链上成为聚合物分子的一部分。因而以聚稳丁腈橡胶制作的制品,在运用条件下是安稳的。且防老剂因是与聚合物结合的,不会因油、溶剂和热等的作用而丢失,然后延长了运用寿命。并能在更为苛刻的环境中运用。

聚稳丁腈橡胶和一般丁腈橡胶相同,加工功用和合作技能也相相似。能够选用硫黄促进剂硫化,具有杰出的物理机械功用。由于含有结合性防老剂,而有优异的耐老化功用。在某些状况可替代氯醚橡胶和丙烯酸酯橡胶运用。其用处与一般丁腈橡胶根本相同,但更适用于要求耐老化性强的制品中。

部分交联丁腈橡胶(Partial1y cross linked nitrile rubber)

部分交联丁腈橡胶是丁二烯和丙烯腈进行共聚合时,参加双官能团的第三单体,使共聚物构成部分交联。第三单体常用二乙烯基苯,用量1~3份。部分交联丁睛橡胶含有在甲乙酮中不溶的凝胶40~80%,首要用作丁腈橡胶的加工助剂,以改进一般丁腈橡胶的混炼、压出和压延工艺功用,下降胶料缩短率,进步压出速率。但并用后硫化胶的功用随之下降,因而运用量一般不超越50% 。

丁腈酯橡胶(Acrvlonitrile butadiene acrylate rubber,butadiene-acrylonitrile。acrylate terpolymen)

丁腈酯橡胶系由丁二烯、丙烯腈和丙烯酸酯在乳液中进行共聚合的三元共聚物。丁腈酯橡胶有杰出的耐热、耐寒和耐油功用,紧缩永久变形小。加工工艺与丁腈橡胶相同,合作技能也相似。可选用硫黄硫化。其制品在火油介质中于一60℃~+150℃规模内运用。国外已有产品出售。

丁腈橡胶-三元乙丙橡胶共混物(Nitrile rubber-ethylene-propy1ene terpo1ymer blend)


丁腈橡胶与三元乙丙橡胶共混物系丁腈橡胶与三元乙丙橡胶共混合而得的共混物,简称NBR/EPDM共混物。开端丁腈橡胶与乙丙橡胶并用是为了进步丁腈橡胶的耐热性和耐老化性。至70年代开端选用丁腈胶乳与三元乙丙橡胶胶液按要求份额进行掺混共凝集而得,日本组成橡胶公司已有产品出产,产品商标为JSRNE,三元乙丙橡胶共混比为30~60。其特性如下:

(1)是优秀的耐油性、耐候性橡胶;
(2)耐臭氧老化性优秀;
(3)可运用硫黄促进剂硫化系统硫化;
(4)与其它橡胶硫化粘合性好。

由于两胶的极性和不饱满度相差悬殊,为使其共硫化,需注意挑选硫化促进剂的种类和用量。首要用于轿车软管保护层,丙烷气胶管、粉尘掩盖物和工业用品等。

增塑剂丁腈橡胶


这是选用充油橡胶的办法,在丁腈橡胶聚合中参加一定量的石蜡油共凝集而得。一般参加增塑剂邻苯二甲酸二辛酯50份/100胶,其意图是使加工简单,进步混炼效率,由于一般丁腈橡胶混炼时由于参加较大量增塑剂,混炼操作困难。当然加石蜡油的聚合物分子量较高。国外已有多家公司产品出产。首要用于制作低硬度耐油胶辊、高填料耐油胶管,还能够与树脂并用,或作为一般丁腈橡胶胶料的增塑剂母炼胶运用等。


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