更新时间2018-08-06 00:42:03
NBR（丁腈橡胶）是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。其缺点是耐低温性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性稍低。 丁腈橡胶主要用于制造耐油橡胶制品。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。
性能
NBR具有优异的耐油性。丁二稀单体可共聚成顺式、反式和1,2-烧基三种不同的链结构。典型的NBR结构中反式占约78%。由于NBR分子链结构中含有氰基,耐油性(如耐矿物油、液体燃料、动植物油和溶剂)优于天然橡胶、氯丁橡胶和丁苯橡胶。与其他橡胶相比NBR有更宽域的使用温度,它的长期使用温度为120C，同时NBR具有良好的耐低温性能,最低玻璃化温度可达-55C。
NBR耐化学稳定性好,加工性能良好,随着其结构中的丙炼腈含量其相对密度增大,硫化速度加快,拉伸强度性能提高,但回弹性能下降,耐寒性变差。由于NBR中的氰基容易电场极化,因而介电性能下降,是半导体橡胶。NBR可以按ACN含量的高低,分为超高、高、中高、中和低丙稀腈5类。生产方式分连续和间歇聚合法两种。连续聚合法通常用于少品种和大生产量生产,消耗低。间歇聚合法适用于多品种和小批量生产,聚合签使用数量少,工程建设消耗高。目前为止,还看不出相互替代的趋势。
丁腈橡胶虽然具有优良的物理机械性和加工性能,但长期在在酸性汽油和高温(150C)环境中使用性能不如氟橡胶和丙烯酸乳胶,为此德国公司,加拿大公司和日本公司开发出性能优异的氢化丁腈橡胶(HNBR) 。此外,还开发了具有极超耐寒性和高纯度丁腈检胶及梭基丁腈橡胶(XNBR)等。
基本性能
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。
一般性能
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100C, 120C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。
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