丁腈橡膠粉末NBR
粉末丁腈橡膠HTD-28具有原膠含量高,隔離劑含量低,非橡膠成份少,
耐水性好,儲(chǔ)存穩(wěn)定;粉末細(xì)小,易于分散,便于與基質(zhì)材料摻混,可直接進(jìn)行擠出或壓延,使用方便、省時(shí)、節(jié)能;可直接加工成橡膠制品,也是PVC、ABS、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等的優(yōu)良改性劑,能有效提高丁腈橡膠的使用性能。
PVC、ABS、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等產(chǎn)品的耐油性、熱塑性彈性體的回彈性能和壓縮永久變形性能、耐彎曲性能,還能減少增塑劑的揮發(fā)損失,提高制品壽命,與PVC共混后可以替代硫化橡膠使用。
產(chǎn)品用途
與PVC有極好的相溶性,可以任意比例共混,可提高PVC制品的耐油、耐寒、抗老化抗?jié)窕刃阅埽贿€可使PVC發(fā)泡制品的微孔更加均勻,密度更小,而保持物理機(jī)械性能良好;
對(duì)酚醛樹脂有增塑作用,作為摩擦材料的組分可用于各種工業(yè)和軍用部件中機(jī)械傳動(dòng)裝置的摩擦片,降低磨耗量,增大摩擦系數(shù);
與環(huán)氧樹脂有良好的相溶性,可制成橡膠—樹脂結(jié)構(gòu)型膠粘劑,具有良好的耐油性、耐屈撓性和較高的粘結(jié)強(qiáng)度,廣泛用于汽車工業(yè)耐油部件和海綿材料的粘合;
用于鞋類產(chǎn)品,可以提高防滑性(可與TPR媲美)。
包裝儲(chǔ)存
20kg硬紙桶或25kg紙袋包裝。儲(chǔ)存于陰涼干燥通風(fēng)處,防凍防雨防暴曬,儲(chǔ)存溫度5℃~40℃,存放期:24個(gè)月。
粉末丁腈橡膠HTD28與進(jìn)口P830型丁腈比較
材料名稱 |
HTD-28 |
進(jìn)口P830 |
PVC(2500) |
100 |
100 |
穩(wěn)定劑(Ca-Zn) |
5 |
5 |
DOP |
75 |
75 |
BaSt |
0.6 |
0.6 |
HSt |
0.5 |
0.5 |
活性鈣 |
50 |
50 |
ESBO |
3 |
3 |
TNPP |
0.5 |
0.5 |
丁腈膠粉 |
15 |
15 |
拉伸強(qiáng)度/MPa |
16.9 |
15.7 |
斷裂伸長(zhǎng)率/% |
342 |
345 |
100%定伸強(qiáng)度 |
7.75 |
6.3 |
200%定伸強(qiáng)度 |
12.0 |
10.0 |
300%定伸強(qiáng)度 |
15.6 |
13.9 |
注:粉末丁腈橡膠HTD-28除斷裂伸長(zhǎng)率外,其余指標(biāo)均優(yōu)于P830。
丁腈橡膠的極性非常強(qiáng),與其它聚合物的相容性一般不太好,但和氯丁橡膠、改性酚醛樹脂、聚氯乙烯等極性強(qiáng)的聚合物,特別是和含氯的聚合物具有較好的相容性,常進(jìn)行并用。另外,為改善加工性和使用性能,丁腈橡膠也常與天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠等非極性橡膠并用。應(yīng)當(dāng)指出:丁腈橡膠的特點(diǎn)是耐油性好,與其它聚合物并用(除聚氯乙烯之外)都存在降低耐油性的趨勢(shì)。
高性能氫化丁腈橡膠
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,對(duì)汽車燃料和潤(rùn)滑系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)所用的密封材料如橡膠的耐熱、耐油、耐各種化學(xué)品腐蝕等性能提出了苛刻的要求。長(zhǎng)期以來,汽車工業(yè)一直使用耐油性較好的丁腈橡膠,由于其自身的缺陷,只能在120℃以下長(zhǎng)期使用;而且,因耐臭氧、耐候和耐輻射性能較差,滿足不了汽車等機(jī)動(dòng)車輛對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的密封要求 。氫化丁腈橡膠(HNBR)是丁腈橡膠的加氫產(chǎn)物。它既具有良好的耐油、耐臭氧、耐磨和耐化學(xué)品腐蝕性,又具有良好的壓縮永久變形、耐熱和耐低溫性能,可用于制造苛刻條件下使用的密封制品。
丁腈橡膠制作加工
丁腈橡膠于1930年首先由德國(guó)進(jìn)行研究,在1931年制成丁二烯與丙烯腈的共聚物,發(fā)現(xiàn)其具有優(yōu)異的耐油、耐老化及耐磨等性能。1937年由德國(guó)I.G.Faben公司投入工業(yè)化生產(chǎn),以商品名BunaN問世。1941年美國(guó)也開始大規(guī)模生產(chǎn)。此后不久,一些國(guó)家也相繼開始生產(chǎn)丁腈橡膠,世界上已有很多國(guó)家能夠生產(chǎn)各種牌號(hào)的丁腈橡膠。丁腈橡膠除具有優(yōu)異的耐油性之外,還具有耐老化、耐磨耗、低透氣和凝聚力高等特點(diǎn),因此其應(yīng)用領(lǐng)域是多方面的。丁腈橡膠的需要量在全部橡膠需要量中所占的比例隨各國(guó)的具體情況而異,一般工業(yè)先進(jìn)國(guó)家約占2.5~3.5%,發(fā)展中國(guó)家的比例稍低一些。
(一)原料
丁腈橡膠聚合用單體為丁二烯和丙烯腈。
聚合引發(fā)劑為:熱聚合采用無機(jī)過氧化物(如過硫酸鹽);冷聚合采用氧化還原引發(fā)劑(如過氧化氫和二價(jià)鐵鹽共存的催化體系)。聚合度調(diào)節(jié)劑為長(zhǎng)鏈烷基硫酸鹽等乳化劑為陰離子表面活性劑、松香酸皂和脂肪酸皂等。電解質(zhì)為氯化鉀、磷酸鈉和硫酸鈉等。聚合終止劑為氫醌類、二甲基二硫代氨基甲酸鹽類等。
(二)聚合
丁腈橡膠制造普遍采用乳液聚合法,也有研究溶液聚合法的?,F(xiàn)僅就乳液聚會(huì)法介紹如下。
聚合工藝過程
(1)碳?xì)湎唷⑺?、助劑的配制將一定比例的丁二烯、丙烯腈混合均勻,制成碳?xì)湎?。在乳化劑中加入氫氧化鈉、焦磷酸鈉、三乙醇胺、軟水等制成水相。并配制引發(fā)劑等待用。將碳?xì)湎嗪退喟匆欢ū壤旌虾笏腿肴榛?,在攪拌下?jīng)充分乳化后送入聚合釜。
(2)聚合往聚合釜內(nèi)直接加入引發(fā)劑,在一定溫度的釜內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng),后分批加入調(diào)節(jié)劑,以調(diào)節(jié)橡膠的分子量。聚合反應(yīng)進(jìn)行至規(guī)定轉(zhuǎn)化率時(shí),加入終止劑終止反應(yīng),并將膠漿卸入中間貯槽。
(3)脫氣經(jīng)過終止后的膠漿,送至脫氣塔,減壓閃蒸出丁二烯,然后借水蒸汽加熱。真空脫出游離的丙烯腈,丁二烯經(jīng)壓縮升壓后循環(huán)使用,丙烯腈經(jīng)回收處理后再使用。
(4)后處理經(jīng)脫氣后的膠漿加入防老劑D,過濾除去凝膠后,用食鹽水凝聚成顆粒膠,經(jīng)水洗后擠壓除去水分,再用干燥機(jī)干燥,然后包裝即得成品橡膠。經(jīng)干燥后的橡膠含水量應(yīng)低于1%,成品膠一般每包重25kg。
塑煉特性
門尼粘度在65以下的軟丁腈橡膠一般不需要塑煉,而門尼粘度在90-120的硬丁腈橡膠可塑性低,加工工藝性能差,加工前應(yīng)進(jìn)行充分塑煉,總體來說,由于丁腈橡膠韌性大、收縮劇烈、生熱大、塑煉較為困難。丁腈橡膠的塑煉宜用開煉機(jī)進(jìn)行薄通,并盡能降低輥溫(最好在30-40℃)、減小輥距(0.5到1.0mm)、減少容量(約為天然膠的1/2-1/3)。采用加強(qiáng)冷卻效果(如冷風(fēng)循環(huán)裝置)和分段塑煉提高塑煉效果。高ACN丁腈橡膠一般的塑煉即可滿足加工要求,而低ACN含量和ACN含量丁腈橡膠需要采用分段塑煉才能達(dá)到效果,分段塑煉的工藝條件(以XK360開煉機(jī)為例)一般是輥距0.5-1.0mm,輥溫40-50℃,容量10-15kg,分段塑煉,每段時(shí)間為25min,中間停放3-4小時(shí),三段塑煉后,可塑度達(dá)到0.3威氏。粉狀配合劑有利于丁腈像膠的塑煉,粒子越粗效果越大(如粗粒子碳酸鐘等)。因此,對(duì)一般要求的膠料,塑煉幾次后,膠片表面并不平滑時(shí)也可加入粉料,使膠料可塑性提高。鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等酯類增塑劑,在塑煉時(shí)加入,也可顯著提高可塑度。塑解劑對(duì)丁腈橡膠的塑煉效果也起促進(jìn)作用,常用的有促進(jìn)劑M等。丁腈橡膠在高溫塑煉時(shí),會(huì)生成凝膠,因此不能使用密煉機(jī)進(jìn)行塑煉。
丁腈橡膠的混煉特性
丁腈橡膠的加工特性在很大程度上取決于ACN的含量,氰基基團(tuán)使分子間作用力加強(qiáng),分子鏈柔順性下降,使大分子容易產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或支鏈,這些結(jié)構(gòu)特性影響混煉。丁腈橡膠混煉能耗較高,配合劑在膠料中分散困難,這可能是與分子間作用力較大有關(guān)。
丁腈橡膠粘度比一般橡膠高,丙烯腈含量26-40%的膠料門尼粘度為90-120。橡膠加工能耗與生膠的粘度成正比。丁腈橡膠混煉生熱大,這與異戊橡膠和丁苯橡膠不同,該種橡膠在高溫度和高機(jī)械應(yīng)力作用下混煉,往往產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化作用,因此在升溫和延長(zhǎng)混煉時(shí)間的條件下,會(huì)導(dǎo)致黏度增加,橡膠粘度升高,并形成凝膠,加工困難。
低速混煉,膠料生熱較低,所以宜釆用轉(zhuǎn)速為10-20r/min的密煉機(jī)進(jìn)行混煉,且宜用小輔距、低速比和分批加料等工藝條件和操作方法。丁腈橡膠常采用特有的降低膠料溫度的工藝措施:在密煉機(jī)中同時(shí)加入炭黑和軟化劑,這樣可以減慢結(jié)構(gòu)化,并延長(zhǎng)焦燒時(shí)間,但配合劑分散度稍有降低,當(dāng)炭黑用量高于80份時(shí),應(yīng)分三次加入,可降低結(jié)構(gòu)化程度,改善膠料性能。硫橫在丁腈橡膠中分散困難,最好初期在密煉機(jī)中加入,這樣分散度可以提高10%,促進(jìn)劑最后在開煉機(jī)中加入。
(1)開煉
丁腈橡膠開煉時(shí)具有以下特點(diǎn):
1)生膠不易包輥,包輥后加粉料,易第二次脫輥。
2)由于生膠內(nèi)聚能大,粉料不易混入。
3)混料時(shí)間較長(zhǎng),比天然膠長(zhǎng)1倍左右。
4)生熱量大,膠溫易升高。
根據(jù)這些特點(diǎn),丁腈橡膠混煉應(yīng)保持40-45°C的輥溫,裝膠容量低,應(yīng)為普通合成膠的70%-80%。輥距以3mm-4mm為宜,粉料分批加入,一般要先加硫磺、氧化鋅、固體軟化劑和增塑劑,待膠料軟化后,再加入防老劑和活性劑等。炭黑和液體軟化劑最好分批加入,最后加促進(jìn)劑,為避免焦燒,應(yīng)加完粉料后稍加翻勾即取下冷卻,最后再薄通塑煉。
(2)密煉
采用密煉機(jī)混煉丁腈橡膠,可以提高生產(chǎn)效率,改善操作條件,混煉效果良好,丁腈橡膠的密煉須嚴(yán)格控制混煉溫度,充分冷卻,排膠溫度不應(yīng)超過130℃。
1.塑煉
可塑度又稱可塑性,是表示未硫化膠(生膠、混煉膠)流變性質(zhì)的一種習(xí)慣用語。可塑度是指橡膠受外力作用產(chǎn)生變形,當(dāng)外力去除后,保存其形變的性質(zhì)。生膠的可塑度常用威廉氏法表示,其數(shù)值范圍在0-1之間,數(shù)值愈大表示可塑度愈高。
2.混煉
丁腈橡膠混煉時(shí)由于分子內(nèi)摩擦和生熱較大,混煉同塑煉一樣,宜采用小輥距和低輥溫,硫黃在丁腈橡膠中分散困難,應(yīng)在混煉初期加入,但促進(jìn)劑仍在最后加入。丁腈橡膠混煉工藝如下:輥溫40-45℃,輥筒速比1 : 1.1-1.2,輥距3-4mm,裝膠容量為普通合成膠70%-80%,加料順序?yàn)椋荷z→硫黃→氧化鋅、硬脂酸→1/2炭黑→1/2增塑劑→1/2炭黑→1/2增塑劑→促進(jìn)劑→構(gòu)膠混勻→出片。
3.壓出
丁腈橡膠壓出時(shí)易產(chǎn)生焦燒,若壓出物表面粗糙或硫化后呈層狀剝離時(shí),多是由焦燒引起的。丁腈橡膠的壓出工藝:機(jī)筒、螺桿溫度40-60℃,機(jī)頭溫度90-100℃。為防止焦燒和保證壓出物表面光滑,擠出機(jī)螺桿應(yīng)通水冷卻。
4.硫化
丁腈橡膠硫化曲線平坦,硫化速度比天然橡膠慢,工業(yè)上丁腈橡膠制品的硫化溫度一般為149-171℃,但有時(shí)為了提高產(chǎn)量,縮短硫化周期,也可采用204℃以上的硫化溫度。丁腈橡膠采用80-10℃的低溫硫化時(shí),硫化膠的強(qiáng)力可達(dá)2MPa,但硫化膠耐水性能和耐熱性能不好,如果發(fā)生欠硫,則壓縮變形嚴(yán)重,耐油性能低劣,這一硫化工藝一般不采用。
粉末丁腈橡膠HTD-28具有原膠含量高,隔離劑含量低,非橡膠成份少,耐水性好,儲(chǔ)存穩(wěn)定;粉末細(xì)小,易于分散,便于與基質(zhì)材料摻混,可直接進(jìn)行擠出或壓延,使用方便、省時(shí)、節(jié)能;可直接加工成橡膠制品,也是P...
丁腈軟木橡膠板主要看重量,一般比重在0.9-1.2之間。 ??價(jià)格在10元左右。比較便宜。 ??1,具有優(yōu)良的絕緣性能; ??2...
丁腈軟木橡膠板主要看重量,一般比重在0.9-1.2之間。 ??價(jià)格在10元左右。比較便宜。 ??1,具有優(yōu)良的絕緣性能; ??2,優(yōu)異的密封性能; ??3,具有優(yōu)秀的壓縮回彈率,用于一些粗糙面的密封能...
丁腈橡膠發(fā)展分析
丁腈橡膠因耐油、耐熱性能和物理機(jī)械性能優(yōu)異,已經(jīng)成為耐油橡膠制品的標(biāo)準(zhǔn)彈性體,廣泛用于汽車、航空航天、石油開采、石化、紡織、電線電纜、印刷和食品包裝等領(lǐng)域,目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)不足需,年進(jìn)口量約4萬噸。2001年全球丁腈橡膠總年產(chǎn)能力約65萬噸,分布在17個(gè)國(guó)家和地區(qū)。其中,中國(guó)周邊地區(qū)年產(chǎn)能力約27萬噸,占世界總年產(chǎn)能力的40%,除印度外均是中國(guó)主要進(jìn)口來源地。
丁腈膠最大的用途是生產(chǎn)耐油膠管及阻燃輸送帶,其消耗量約占總消費(fèi)量的50%;其次是密封制品,其中約半數(shù)為汽車密封制品;在電線電纜、膠粘劑、印刷和箱包制品等方面也有應(yīng)用。另外,丁腈橡膠與其他材料共混改性成為研究熱點(diǎn)。利用動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)等技術(shù),可以制備丁腈膠/聚氯乙烯、丁腈膠/聚丙烯、丁腈膠/乙丙膠、丁腈膠/聚苯乙烯、丁腈膠/氯磺化聚乙烯、丁腈膠/聚酰胺、丁腈膠/丁基膠等共混產(chǎn)品,其中丁腈膠/聚氯乙烯共混膠用途最廣泛,主要應(yīng)用于電線電纜行業(yè)。隨著通訊業(yè)快速發(fā)展,在海底電纜領(lǐng)域?qū)σ冶z/聚丙烯有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前國(guó)內(nèi)有近萬家電線電纜企業(yè),每年丁腈膠/聚氯乙烯消耗量很大。另外,該共混膠還可以用于油管和燃油管外層膠、汽車防水密封件和模壓零件、發(fā)泡絕熱層、膠圈、防護(hù)涂層等方面。
丁腈橡膠并用
丁腈橡膠的極性非常強(qiáng),與其它聚合物的相容性一般不太好 ,但和氯丁橡膠、改性酚醛樹脂、聚氯乙烯等極性強(qiáng)的聚合物,特別是和含氯的聚合物具有較好的相容性,常進(jìn)行并用。另外,為改善加工性和使用性能,丁腈橡膠也常與天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠等非極性橡膠并用。應(yīng)當(dāng)指出:丁腈橡膠的特點(diǎn)是耐油性好,與其它聚合物并用(除聚氯乙烯之外)都存在降低耐油性的趨勢(shì)。
高性能氫化丁腈橡膠
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,對(duì)汽車燃料和潤(rùn)滑系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)所用的密封材料如橡膠的耐熱、耐油、耐各種化學(xué)品腐蝕等性能提出了苛刻的要求。長(zhǎng)期以來,汽車工業(yè)一直使用耐油性較好的丁腈橡膠,由于其自身的缺陷,只能在120℃以下長(zhǎng)期使用;而且,因耐臭氧、耐候和耐輻射性能較差,滿足不了汽車等機(jī)動(dòng)車輛對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的密封要求 。氫化丁腈橡膠(HNBR)是丁腈橡膠的加氫產(chǎn)物。它既具有良好的耐油、耐臭氧、耐磨和耐化學(xué)品腐蝕性,又具有良好的壓縮永久變形、耐熱和耐低溫性能,可用于制造苛刻條件下使用的密封制品。
指標(biāo)名稱 |
NBR1704 |
NBR2707 |
NBR3604 |
NBR3606 |
N230S |
N240S |
結(jié)合丙烯腈的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% |
17~20 |
27~30 |
36~40 |
36~40 |
33.5~36.5 |
24.5~27.5 |
揮發(fā)分/%≤ |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
0.75 |
0.75 |
灰分/%≤ |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
— |
— |
防老劑D/%≥ |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
— |
— |
拉伸強(qiáng)度/MPa≥ |
24.5 |
27.5 |
29.4 |
29.4 |
20.1 |
18.7 |
永久變形/%≤ |
17 |
28 |
30 |
30 |
— |
— |
溶脹率/%≤ |
70 |
38 |
20 |
20 |
— |
— |
NBR因其耐油性和物理機(jī)械性能優(yōu)異,廣泛應(yīng)用于制造各種耐油像膠制品,如O型圈、墊圈、軟管以及燃料箱襯膠、印刷滾筒、油罐襯里、絕緣地面塾板、耐油鞋底、硬橡膠零件、織物涂層、管螺紋保護(hù)層、泵的葉輪以及電線包皮、膠粘劑、食品包裝用薄膜、橡膠手套等領(lǐng)域。2014年,世界上生產(chǎn)NBR的國(guó)家有30多個(gè),最大的消費(fèi)領(lǐng)域是生產(chǎn)耐油膠管制品和阻燃運(yùn)輸帶,消費(fèi)量約占NBR總消費(fèi)量的53%。采用尼龍夾層和氯化丁基橡膠做內(nèi)外層結(jié)構(gòu),可生產(chǎn)能防止氟利昂氣體滲出的新型膠管。釆用HNBR為內(nèi)層膠,尼龍66為補(bǔ)強(qiáng)層,釆用CSM作為外展制成的汽車。動(dòng)力轉(zhuǎn)向性好,在12℃下可以承受脈沖次數(shù)400萬次。此外丁腈橡膠還是汽車旭無級(jí)變速膠帶、汽車和飛機(jī)燃料等理想材料。我國(guó)丁腈橡膠主要用于軍工、汽車、航空工業(yè),以油箱等耐油零部件為主,也用于密封件類、傳動(dòng)帶類、軟管及塑料改性材料等方面。用量在逐年增加。幾乎所存的膠管廠和雜品廠都或多或少的使用NBR。丁腈橡膠第二大應(yīng)用領(lǐng)域是密封橡膠制品,廣泛用于航天器件、變壓器、液化石油氣管道等方面,其中汽車用密封件約占密封件膠制品總消貨量的50%。我國(guó)每年用于電線電纜制品的丁腈橡膠約為1000t。利用動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)和增容技術(shù)可制得 NBR/PP、NBR/PS、NBR/PVC > NBR/PA、NBR/ACR、NBR/CSM、NBR/EPDM、NBR/BR等新型合金材料,具有較好的市場(chǎng)前景。NBR還應(yīng)用于制耐油膠板、印刷膠輥、煤礦阻燃液壓膠管、油罐、油箱、盛油容器、耐油膠鞋等。
國(guó)外主要用于航空、汽車、印刷、紡織和機(jī)械制造業(yè)等。由于NBR改性品種的發(fā)展,擴(kuò)大了丁腈橡膠的應(yīng)用前景。歸納起來主要有:制造燃料油管、油脂布、油封、加油管、耐油橡膠零部件及與油接觸的各種制品等。丁腈橡膠與PVC、醋酸樹脂等具有良好的相容性,所以常常與樹脂共混進(jìn)行材料的改性。常使用PVC來改進(jìn)加工性能和耐沖擊性能,使用酚醛樹脂來獲得可饒性材料,制造瀝青混合后的流動(dòng)性材料。
丁腈橡膠主要用于制作耐油制品,如耐油管、膠帶、橡膠膜和大型油囊等,常用于制作各類耐油模壓制品,如O形圈、油封、皮碗、膜片、活門、波紋管、膠管、密封件、發(fā)泡等,也用于制作膠板和耐磨零件。
丁腈橡膠NBR性能
丁腈橡膠是淺褐色的彈性體,分子量為70萬左右,由于強(qiáng)極性CN基團(tuán),所以對(duì)脂肪烴油類和汽油具有極好的穩(wěn)定性。并且根據(jù)ACN含覺不同劃分:
極高兩煤腈橡膠:ACN含量43%以上
高丙稀腈橡膠:ACN含量36%-42%
中高丙煉臘橡膠:ACN含量31 %-35%
中兩稀腈橡膠:ACN含量25%-30%
低丙稀腈橡膠:ACN含量24%以下
丁腈橡膠耐熱性較好,它的耐熱性比天然橡膠和丁苯橡膠好,長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)100攝氏度,120℃可以用40天。
①耐臭氧能力比CR差,比NR好。
②通過補(bǔ)強(qiáng)賦予橡膠較好的物理力學(xué)性能和耐磨性。
③當(dāng)丁腈橡膠丙烯腈含量為39%時(shí),氣密性同IIR橡膠相當(dāng),氣密性較好。
④低溫柔性一般。
⑤抗靜電性能優(yōu)良。
⑥使用極性脂類增塑效果較好。
⑦與極性物質(zhì)有較好的相容性,如PVC、醇酸樹脂、尼龍。
⑥自粘性較低,混煉過程生熱量較大。
優(yōu)異的耐油性
丁腈橡膠是耐油性、物理機(jī)械性能和耐化學(xué)藥品性等綜合性能的優(yōu)秀中,最具代表性的橡膠之一,有效利用這些特性可以使之滿足各種用途。在通用膠中,NBR橡膠耐苯、石油基油類及非極性溶劑的性能遠(yuǎn)優(yōu)于NR、SBR、IIR等非極性膠,也優(yōu)于極性的CR,但丁腈橡膠的極性溶劑和耐極性油的性能不夠好。
ACN含量對(duì)性能的影響
隨著ACN含量的增加NBR的極性增強(qiáng),鏈柔順性降低,鏈間相互作用力增大,分子鏈內(nèi)雙鍵含量降低,飽和程度增加,由此也造成了一系列性能的變化,其耐油性、氣密性和耐磨耗性提高,而加工性和耐寒性下降。
化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖
NBR具有優(yōu)異的耐油性。典型的NBR結(jié)構(gòu)中反式占約78%。由于NBR分子鏈結(jié)構(gòu)中含有氰基,耐油性(如耐礦物油、液體燃料、動(dòng)植物油和溶劑)優(yōu)于天然橡膠、氯丁橡膠和丁苯橡膠。與其他橡膠相比NBR有更寬域的使用溫度,它的長(zhǎng)期使用溫度為120℃,同時(shí)NBR具有良好的耐低溫性能,最低玻璃化溫度可達(dá)-55℃。
NBR耐化學(xué)穩(wěn)定性好,加工性能良好,隨著其結(jié)構(gòu)中的丙烯腈含量其相對(duì)密度增大,硫化速度加快,拉伸強(qiáng)度性能提高,但回彈性能下降,耐寒性變差。由于NBR中的氰基容易電場(chǎng)極化,因而介電性能下降,是半導(dǎo)體橡膠。NBR可以按ACN含量的高低,分為超高、高、中高、中和低丙烯腈5類。生產(chǎn)方式分連續(xù)和間歇聚合法兩種。連續(xù)聚合法通常用于少品種和大生產(chǎn)量生產(chǎn),消耗低。間歇聚合法適用于多品種和小批量生產(chǎn),工程建設(shè)消耗高。
丁腈橡膠雖然具有優(yōu)良的物理機(jī)械性和加工性能,但長(zhǎng)期在在酸性汽油和高溫(150℃)環(huán)境中使用性能不如氟橡膠和丙烯酸酯橡膠,為此開發(fā)出性能優(yōu)異的氫化丁腈橡膠(HNBR)。此外,還開發(fā)了具有極超耐寒性和高純度丁腈橡膠及羧基丁腈橡膠(XNBR)等。
丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的,丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn),耐油性極好,耐磨性較高,耐熱性較好,粘接力強(qiáng)。其缺點(diǎn)是耐低溫性差、耐臭氧性差,絕緣性能低劣,彈性稍低。 丁腈橡膠主要用于制造耐油橡膠制品。簡(jiǎn)稱NBR,由丁二烯與丙烯腈共聚而制得的一種合成橡膠。是耐油(尤其是烷烴油)、耐老化性能較好的合成橡膠。丁腈橡膠中丙烯腈含量(%)有42~46、36~41、31~35、25~30、18~24等五種。丙烯腈含量越多,耐油性越好,但耐寒性則相應(yīng)下降。它可以在120℃的空氣中或在 150℃的油中長(zhǎng)期使用。此外,它還具有良好的耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。廣泛用于制各種耐油橡膠制品、多種耐油墊圈、墊片、套管、軟包裝、軟膠管、印染膠輥、電纜膠材料等,在汽車、航空、石油、復(fù)印等行業(yè)中成為必不可少的彈性材料。
(1)丁腈橡膠
丁腈橡膠密封膠選用的丁腈橡膠大多為丁腈40,40代表丙烯腈含量為40%,這種橡膠極性、彈性、粘接性等綜合性能較好。其分子量大小通常以門尼黏度來表征,作為粘接密封材料的丁腈橡膠常選用門尼黏度70~80的產(chǎn)品。
(2)樹脂
與丁腈橡膠配伍的樹脂主要是酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂,在密封膠中則主要是酚醛樹脂。樹脂在膠中的作用主要是改善膠的耐熱性、粘接力、剛度和交聯(lián)基團(tuán)。而丁腈橡膠則主要提供膠的彈性、耐油性、耐介質(zhì)和疲勞性能,兩者相輔相成,使丁腈密封膠的性能更加完美。在丁腈密封膠中常用的對(duì)叔丁酚甲醛樹脂(2402酚醛)是一種油溶性酚醛,溶于苯類、乙酸乙酯、環(huán)己烷、汽油和植物油,有良好的耐熱、耐老化性,它與丁腈橡膠互溶性好,可以任意比例混合。它雖然自身不能硫化丁腈橡膠,但在硫化劑、促進(jìn)劑存在時(shí)可以與丁腈橡膠有硫化作用。
(3)填料和補(bǔ)強(qiáng)劑
為了減少固化收縮降低成本,可加入各種無機(jī)填料,例如輕質(zhì)碳酸鈣、陶土、硅酸鈣等,補(bǔ)強(qiáng)劑則主要用炭黑和白炭黑。
(4)溶劑丁腈橡膠常用溶劑有丁酮、甲基異丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、鹵代烴等。
(5)其他助劑
包括防老劑(4010NA、RD等)、增強(qiáng)劑、增稠劑等。
丁腈橡膠的品種牌號(hào)有320多個(gè)。依其結(jié)合丙烯腈量、聚合溫度、門尼粘度、物理形態(tài)、加工使用性能和防老劑類型等進(jìn)行劃分。
一、按結(jié)合丙烯腈量分類商品丁腈橡膠的結(jié)合丙烯膠量在18-50%范圍內(nèi),主要商品牌號(hào)為28-40%,并依次分為5個(gè)品級(jí)。
1)結(jié)合丙烯腈量為42%的極高腈品級(jí);
2)結(jié)合丙烯腈量為36-41%的高腈品級(jí);
3)結(jié)合丙烯腈量為31-35%的中高腈品級(jí);
4)結(jié)合丙烯腈量為25-30%的中腈品級(jí);
5)結(jié)合丙烯腈量為24%以下的低腈品級(jí);
二、按聚合溫度分類有高溫聚合丁腈橡膠和低溫聚合丁腈橡膠兩種,現(xiàn)主要采用低溫聚合法生產(chǎn)。
三、按門尼粘度分類商品丁腈橡膠的門尼粘度(ML100℃1 4)為20-140,主要品種牌號(hào)的為25-100。
四、按物理類型分類有塊狀、片狀、粉末狀或顆粒狀和液態(tài)等幾種形態(tài)的丁腈橡膠。
五、按加工、使用性能分類丁腈橡膠有通用型、易加工性、易溶解型、部分交聯(lián)型、對(duì)金屬不腐蝕型、助劑型、羧基丁腈膠、聚氯乙烯改性型、與樹脂并用型易積聚穩(wěn)丁腈橡膠等品種。
六、按防老劑分類有污染型、微污染型和非污染型丁腈橡膠。
各國(guó)商品丁腈橡膠品種牌號(hào)的標(biāo)志含義簡(jiǎn)述如下。
一、我國(guó)蘭州化學(xué)公司和成橡膠廠的產(chǎn)品牌號(hào)緣由DCJ與后綴三圍數(shù)字組成,前兩位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5577-85規(guī)定,已采用由NBR與后綴四位數(shù)字組成,其中前兩位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量的低限值,第四位數(shù)字表示門尼粘度低限值的十位數(shù)字。例如,NBR1704即表示結(jié)合丙烯腈量17-20%,門尼粘度40-65的污染型高溫聚合丁腈橡膠。
二、美國(guó)GoodrichChemical公司的產(chǎn)品牌號(hào)由ycar與后綴四位數(shù)字組成。前兩位數(shù)字表示丁腈橡膠的形態(tài):10表示塊狀,13表示液態(tài),14表示粉末狀。第三位數(shù)字表示丁腈橡膠的使用性能:0表示標(biāo)準(zhǔn)型,1表示易加工型,3表示易溶解型,4表示低溫聚合。第四位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量:1表示高腈品級(jí),2表示中高腈品級(jí),3表示中腈品級(jí),4表示低腈品級(jí),而后兩位數(shù)字為72者表示羧基丁腈橡膠。
三、加拿大Polysar公司的產(chǎn)品牌號(hào)為Nrynac,后綴有三位數(shù)字和四位數(shù)字兩種組合法i。前者分800和820兩個(gè)系列產(chǎn)品,其中100和200系列為羧基丁腈橡膠;后者組合時(shí),前兩位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量,后兩位數(shù)字表示門尼粘度。
四、日本ゼォン公司的產(chǎn)品牌號(hào)為Nipol,產(chǎn)品牌號(hào)中有DN后綴三位數(shù)字和N后綴兩位數(shù)字兩種結(jié)合法。DN后綴的三位數(shù)字中第一位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量,0、1、2、3、和4分別表示結(jié)合丙烯腈量為極高、高、中高、中和低等5個(gè)品級(jí),5表示聚氯乙烯改性型,6表示液體丁腈橡膠,12表示與易二無戊三元共聚的丁腈橡膠。N后綴的兩位數(shù)字中第一為數(shù)字是2-4,表示結(jié)合丙烯腈量,數(shù)字越大含量越低,第二位數(shù)字0表示標(biāo)準(zhǔn)型高溫聚合,1表示標(biāo)準(zhǔn)型低溫聚合,3表示低粘度對(duì)金屬不腐蝕性,4表示羧基丁腈橡膠,2或在第二位數(shù)字后附綴的J表示牙處和加工性能良好的丁腈橡膠。
五、聯(lián)邦德國(guó)Bayer公司的產(chǎn)品牌號(hào)為PerbunanN之后綴四位數(shù)字組成,前兩位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量,后兩位數(shù)字表示門尼粘度;NS表示非污染型。
六、蘇聯(lián)的產(chǎn)品牌號(hào)由CKH與后綴二位數(shù)字組成,數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量,M表示易加工型,H表示非污染型,A表示低溫聚合,C表示乳化劑為混合皂。
格式:pdf
大?。?span id="4k9nrdv" class="single-tag-height">532KB
頁數(shù): 4頁
評(píng)分: 4.4
以粉末丁腈橡膠作為改性劑,通過正交實(shí)驗(yàn)的方法,研究了增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、粉末丁腈橡膠P83、輕質(zhì)CaCO3對(duì)軟質(zhì)聚氯乙烯(PVC)力學(xué)性能和加工性能的影響。結(jié)果表明:DOP在常溫和熱老化的情況下,對(duì)伸長(zhǎng)率影響最大;P83對(duì)常溫下拉伸強(qiáng)度、耐油情況下的扯斷伸長(zhǎng)率影響最大;CaCO3不論是在什么條件下對(duì)性能的影響都不是最主要的。綜合考慮力學(xué)性能和加工性能,3種因素的最佳水平組合應(yīng)為A2B2C2,即DOP 60份、P83 20份、CaCO320份時(shí)最好。
格式:pdf
大?。?span id="tq499yk" class="single-tag-height">532KB
頁數(shù): 4頁
評(píng)分: 4.7
本文研究了蛭石粉的含量、熱壓成型的時(shí)間和試樣厚度對(duì)丁腈橡膠聲學(xué)性能的影響,通過改變蛭石粉含量、熱壓時(shí)間得到不同的丁腈橡膠/蛭石粉試樣,然后對(duì)其進(jìn)行聲學(xué)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,試樣厚度為2mm、蛭石粉含量為35%、熱壓時(shí)間為12min時(shí)的試樣的聲學(xué)性能最好,吸聲系數(shù)最高值為0.588,隔音量為15~33dB,并且試樣聲學(xué)性能在2~12mm厚度范圍呈線性提高。
氫化丁腈橡膠廣泛用于油田、汽車工業(yè)等方面。瑞翁公司是氫化丁腈橡膠原料的主要供應(yīng)商,在氫化丁腈橡膠配方及加工領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)豐富??梢愿鶕?jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域,專業(yè)提供品種齊全、性能優(yōu)異、品質(zhì)穩(wěn)定的混煉膠產(chǎn)品及各種氫化丁腈橡膠板,模壓制品.
隨著汽車、石油工業(yè)的發(fā)展,橡膠部件除要求耐油外,還需具有良好的耐熱、耐高溫、高壓、耐氧等特性。普通丁腈橡膠(NBR)已遠(yuǎn)不能滿足這些要求,盡管其中一些用途已為氟橡膠所取代,但氟橡膠價(jià)格昂貴。因此人們開始探求對(duì)NBR性能的改進(jìn),氫化丁腈橡膠就是為了滿足這種新的需要而開發(fā)成功的。
丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的,丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn),耐油性極好,耐磨性較高,耐熱性較好,粘接力強(qiáng)。其缺點(diǎn)是耐低溫性差、耐臭氧性差,電性能低劣,彈性稍低。丁腈橡膠主要用于制造耐油橡膠制品。
型號(hào) | 1072 | 1072CG | 3350X |
丙烯腈 | 27 | 27 | 26-28 |
門尼粘度 | 48-63 | 22-35 | 40-55 |
特性用途 耐磨性強(qiáng) 粘合劑專用 密封件、膠輥、粘合劑
在丁腈橡膠中引入羧基可改進(jìn)其拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、硬度、耐磨性、粘著性和抗臭氧老化性,特別是可改善高溫下的拉伸強(qiáng)度。引入羧基還能提高丁腈橡膠分子的極性,增大與聚氯乙烯,酚醛樹脂等的相容性。羧基丁腈橡膠與普通丁腈橡膠性能比較如下表: