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丁腈橡膠(NBR)的特性及用途分析概況

easyou 發表于 2014-09-11 18:00

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      鄭州宏鑫橡膠制品有限公司與您分享:丁腈橡膠的特性及用途!

                                         

丁腈橡膠 nitrile butadiene rubber 簡稱 NBR

丁腈橡膠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()42463641313525301824五種。丙烯腈含量越多,耐油性越好,但耐寒性則相應下降。它可以在120的空氣中或在150的油中長期使用。此外,它還具有良好的耐水性、氣密性及優良的粘結性能。丁腈橡膠以其優異的耐油性而蓍稱,其耐油性僅次于聚硫橡膠、丙烯酸酯橡膠和氟橡膠;此外丁腈橡膠還具有良好的耐磨性、耐老化性和氣密性;但耐臭氧性、電絕緣性和耐寒性都比較差,而導電性動比較好,因而在橡膠工業中應用廣泛。

丁腈橡膠的研發歷史

丁睛橡膠是目前用量最大的一種特殊合成橡膠,是以丁二烯和丙烯腈為單體經乳液共聚而制得的高分子彈性體。在第二次世界大戰爆發的前幾年里,發展了多種合成橡膠。德國發現了丁二烯-丙烯腈的共聚橡膠-丁腈橡膠,并發現這種橡膠耐油、耐汽油以及耐高溫老化方面均優于天然橡膠。

丁腈橡膠的生產規模

丁腈橡膠1935年在德國首先進行工業化生產。80年代以來,丁腈橡膠的世界年產量約為400kt,約占合成橡膠總產量的3%,居第七位。2000年世界NBR生產能力約為610 kt/a,占合成橡膠總生產能力的4.7%。19962000年世界NBR消耗量年均增長2.9%。

丁腈橡膠的生產工藝

丁腈橡膠多采用乳液聚合連續生產。其工藝過程與丁苯橡膠類似。溫度可采用30或約5,轉化率一般維持在70%~85%。生產工藝有以下一些特點:

單體丙烯腈極性較強,致使在聚合過程中膠乳不太穩定,丙烯腈用量越大,膠乳的穩定性就越差。

介質的堿性或酸性太強或聚合溫度過高都會引起氰基的水解,即:生成的酸會破壞乳化劑,這也是導致乳膠不穩定的原因之一。

上述水解反應的中間產物酰胺基和聚合物鏈中的氰基在較高溫度下,都可能進行交聯反應,使產品質量變壞。

丁二烯與丙烯腈的競聚率相差頗遠(在40時分別為0.30.02,因此,共聚物中單體的組成及分布,對轉化率的依賴性較大。采用分批加入丙烯腈的辦法可以改善氰基分布。

丁腈橡膠由于分子鏈間作用力較強,硬度較大,故加工較困難,其中以聚合溫度為30所制得的硬膠最不易加工,需在冷輥上預先塑化后才能操作。工業上常采用更有效地調節分子量的方法并把聚合溫度降低至5,以減少副反應來改善它的加工性能。另一方面,丁腈橡膠還可通過與多種橡膠如氯丁橡膠、異戊橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠等及合成樹脂如聚氯乙烯、酚醛樹脂等共混(見高分子共混物),使性能得到改進。

NBR工業生產采用的乳液聚合工藝早已成熟和定型,我國現有3套生產裝置,其中l套生產硬膠,總生產能力為30kt/a。蘭州化學工業公司從日本Zeon公司引進的15 kt/a軟膠裝置于20004月投產。2000年我國合成橡膠需求量約占合成橡膠市場總量的4%,即3638kt,當年產量為lO.8kt

丁腈橡膠的應用

丁腈橡膠(NBR)分子鏈上帶有極性腈基基團,賦予其耐油、耐熱老化等優異性能,具有較寬的使用溫度范圍,主要應用于耐油制品,例如各種密封制品;廣泛用作制造各種耐油橡膠制品、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;也普遍應用于汽車工業、航空航天、石油開采、化工、輕紡、電線電纜、建筑材料等,其消耗量約占合成橡膠總量的3%;其在汽車、航空、石油、復印等行業中成為必不可少的彈性材料;其它還有作為PVC改性劑及與PVC并用做阻燃制品,與酚醛并用做結構膠粘劑,做抗靜電好的橡膠制品等。

丁腈橡膠的研發趨勢

為了使NBR性能更加符合不同用途制品的要求,各國都相繼開發生產了具有特殊性能的NBR新品種,如氫化丁腈橡膠(HNBR)、粉末丁腈橡膠(PNBR)、羧基丁腈橡膠(XNBR)、液體丁腈橡膠等,使得NBR產品形成了系列化、功能化。