丁腈橡胶的性能

丁腈橡胶是浅褐色的弹性体,分子楚:70万左右,由于强极性CN基团,所以对脂肪烃油类和汽油具有极好的稳定性。并且根据ACN含觉不同划分:

极高两煤腈橡胶 ACN含量43%以上

高丙稀腈橡胶 ACN含量36%-42%

中高丙炼腊橡胶 ACM含量31 %-35%

中两稀腈橡胶 ACN含量25%-30%

低丙稀腈橡胶 ACN含量24%以下

因为NBR是极性不饱和碳链橡胶,其配合和加工均与丁笨橡胶相似,对不饱和橡胶的共性,但它同时具有ACN基团极性带来的一些特点。 丁腈橡胶耐热性较好,它的耐热性比天然胶,顺丁胶和丁苯胶好,长期使用温度可达100oC, 120oC可以用40天。

①耐臭氧能力比CR差,比NR好

②通过补强赋予橡胶较好的物理力学性能和耐磨性

③当丁腈橡胶丙稀腈含量为39%时,气密性同IIR橡胶相当,气密性较好

④低温柔性一般

⑤抗静电性能优良

⑥使用极性脂类增塑效果较好

⑦与极性物质有较好的相容性,如PVC、酌酸树脂、尼龙

⑥包辑性不好,自粘性较低,混炼过程生热量较大

优异的耐油性

丁腈橡胶是耐油性、物理机械性能和耐化学药品性等综合性能的优秀中,最具代表性的橡胶之一,有效利用这些特性可以使之满足各种用途。在通用胶中,NBR橡胶耐苯、石油基油类及非极性溶剂的性能远优于NR、SBR、IIR等非极性胶,也优于极性的CR,但丁腈橡胶的极性溶剂和耐极性油的性能不够好。图1-1显示了丁腈橡胶(NBR)和其它橡胶在耐油性和耐热性橡胶材料中的地位。

ACN含量对性能的影响

随着ACN含量的增加NBR的极性增强,链柔顺性降低,链间相互作用力增大,分子链内双键含量降低,饱和程度增加,由此也造成了一系列性能的变化,其耐油性、气密性和耐磨耗性提高,而加工性和耐寒性下降。为此,应根据丁腈橡胶样胶制品类型和使用状况,选择ACN含量合适的NBR[7]。丁腈橡胶性能与ACN含量的关系,如图。

丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液共聚而成的聚合物，丁腈橡胶以其优异的耐油性而蓍称，其耐油性仅次于聚硫橡胶、丙烯酸酯橡胶和氟橡胶，此外丁腈橡胶还具有良好的耐磨性、耐老化性和气密性，但耐臭氧性、电绝缘性和耐寒性都比较差，而导电性动比较好。因而在橡胶工业中应用得广泛。丁腈橡胶的用途，主要应用于耐油制品，例如各种密封制品。其它还有作为PVC改性剂及与PVC并用做阻燃制品，与酚醛并用做结构胶粘剂，做抗静电好的橡胶制品等。

研发历史

丁睛橡胶是目前用量最大的一种特殊合成橡胶，是以丁二烯和丙烯腈为单体经乳液共聚而制得的高分子弹性体。在第二次世界大战爆发的前几年里，发展了多种合成橡胶。德国发现了丁二烯－丙烯腈的共聚橡胶－丁腈橡胶，并发现这种橡胶耐油、耐汽油以及耐高温老化方面均优于天然橡胶。

生产规模

2000年世界NBR生产能力约为610 kt/a，占合成橡胶总生产能力的4.7％。1996～2000年世界NBR消耗量年均增长2.9％。

生产技术

NBR工业生产采用的乳液聚合工艺早已成熟和定型，我国现有3套生产装置，其中l套生产硬胶，总生产能力为30kt/a。兰州化学工业公司从日本Zeon公司引进的15

kt/a软胶装置于2000年4月投产。2000年我国合成橡胶需求量约占合成橡胶市场总量的4％，即36～38kt，当年产量为lO.8kt。

产品应用

丁腈橡胶(NBR)分子链上带有极性腈基基团，赋予其耐油、耐热老化等优异性能，具有较宽的使用温度范围；主要用于制作耐油橡胶制品，广泛应用于汽车工业、航空航天、石油开采、化工、轻纺、电线电缆、建筑材料等，其消耗量约占合成橡胶总量的3％。

研发趋势

为了使NBR性能更加符合不同用途制品的要求，各国都相继开发生产了具有特殊性能的NBR新品种，如氢化丁腈橡胶（HNBR）、粉末丁腈橡胶（PNBR）、羧基丁腈橡胶（XNBR）、液体丁腈橡胶等，使得NBR产品形成了系列化、功能化。

丁腈橡胶特性介绍

丁腈橡胶

nitrile butadiene rubber

简称 NBR。由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶。是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好的合成橡胶。丁腈橡胶中丙烯腈含量(％)有42～46、

36～41、31～35、25～30、18～24等五种。丙烯腈含量越多，耐油性越好,但耐寒性则相应下降。它可以在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用。此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。广泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料。丁腈橡胶1935年在德国首先进行工业化生产。80年代以来，丁腈橡胶的世界年产量约为400kt,约占合成橡胶总产量的3％，居第七位。

丁腈橡胶多采用乳液聚合连续生产。其工艺过程与丁苯橡胶类似。温度可采用30℃或约5℃,转化率一般维持在70％～85％。生产工艺有以下一些特点：①单体丙烯腈极性较强，致使在聚合过程中胶乳不太稳定，丙烯腈用量越大，胶乳的稳定性就越差。②介质的碱性或酸性太强或聚合温度过高都会引起氰基的水解，即：生成的酸会破坏乳化剂，这也是导致乳胶不稳定的原因之一。③上述水解反应的中间产物酰胺基和聚合物链中的氰基在较高温度下，都可能进行交联反应，使产品质量变坏。④丁二烯与丙烯腈的竞聚率相差颇远（在40℃时分别为0.3和0.02）,因此，共聚物中单体的组成及分布，对转化率的依赖性较大。采用分批加入丙烯腈的办法可以改善氰基分布。

丁腈橡胶由于分子链间作用力较强，硬度较大，故加工较困难，其中以聚合温度为30℃所制得的硬胶最不易加工，需在冷辊上预先塑化后才能操作。工业上常采用更有效地调节分子量的方法并把聚合温度降低至5℃,以减少副反应来改善它的加工性能。另一方面，丁腈橡胶还可通过与多种橡胶如氯丁橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯>橡胶等及合成树脂如聚氯乙烯、酚醛树脂等共混（见高分子共混物），使性能得到改进。

丁腈橡胶，由丁二烯与丙烯腈共聚而制得的一种合成橡胶。是耐油(尤其是烷烃油)、耐老化性能较好的合成橡胶。丁腈橡胶中丙烯腈含量(％)有42～46、36～41、31～35、25～30、18～24 等五种。丙烯腈含量越多，耐油性越好，但耐寒性则相应下降。它可以在120℃的空气中或在 150℃的油中长期使用。此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。广 泛用于制各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等，在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料。

丁腈橡胶基本性能

丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，丁腈橡胶具有优良的耐油性，其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，并且具有的耐磨性和气密性，粘接力强。丁晴橡胶的缺点是不耐臭氧 及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂，不宜做绝缘材料。丁腈橡胶耐低温性差，电性能低劣，弹性稍低。

丁腈橡胶主要用途

丁腈橡胶主要用于制作耐油制品，如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等，常用于制作各类耐油模压橡胶制品，如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管等，也用于制作 胶板和耐磨零件。

丁腈橡胶属于合成橡胶，主要性能表现为耐油性能、耐老化性能，尤其是在耐烷烃油方面有着良好的表现。此外丁基橡胶还具有良好的耐水性能、耐磨性能、气密性能、粘结性能等诸多优点。丁腈橡胶可在120℃的空气中或在150℃的油中长期使用，在耐油性能方面是仅次于聚硫橡胶、氟橡胶的存在。丁腈橡胶的性能缺点就是耐寒性能、耐低温性能差，电性能也不好，不耐臭氧 及芳香族、 卤代烃、 酮及酯类溶剂。所以综上所述丁腈橡胶经常作为弹性材料使用，而不宜做为绝缘材料。