丁腈橡胶详解课件.ppt

1、橡胶加工工艺橡胶加工工艺第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶、丁腈橡胶1.英文名称Acrylonitrile-Butadiene Rubber/Nitrile Rubber，简称NBR；2.聚合单体丁二烯和丙烯腈3.聚合方法溶液或乳液聚合 工业上所使用的丁腈橡胶大都是由乳液法制得的普通丁腈橡胶。2022-12-23Acrylonitrile-Butadiene Rubber Nitrile Rubber(NBR)is commonly considered the workhorse of the industrial and automotive rubber pro

2、ducts industries.NBR is actually a complex family of unsaturated copolymers of acrylonitrile and butadiene.By selecting an elastomer with the appropriate acrylonitrile content in balance with other properties,the rubber compounder can use NBR in a wide variety of application areas requiring oil,fuel

3、,and chemical resistance.In the automotive area,NBR is used in fuel and oil handling hose,seals and grommets.With a temperature range of 40 C to+125 C,NBR materials can withstand all but the most severe automotive applications.On the industrial side NBR finds uses in roll covers,hydraulic hoses,conv

4、eyor belting,graphic arts,oil field packers,and seals for all kinds of plumbing and appliance applications.2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶一、分类品种1、依据ACN含量和用途分 国产丁腈橡胶的丙烯腈含量大致有三个等级，即相当于左述的高、中、低丙烯腈含量等级。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶2、根据门尼粘度分 对每个等级的丁腈橡胶，一般可根据门尼黏度值的高低分成若干牌号。门尼黏度值低的（45左右），加工性

5、能良好，可不经塑炼直接混炼，但物理机械性能，如强度、回弹性、压缩永久变形等则比同等级黏度值高的稍差；而门尼黏度值高的，则必须塑炼，方可混炼。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶3、按聚合温度分热聚丁腈橡胶冷聚丁腈橡胶 热聚丁腈橡胶的加工性能较差，表现为可塑性获得较难，吃粉也较慢。提高了反式-1,4结构的含量，凝胶含量和歧化程度得到降低，使加工性能得到改善，表现为加工时动力消耗较低，吃粉较快，压延、压出半成品表面光滑、尺寸较稳定，在溶剂中的溶解性能较好，并且还提高于物理机械性能。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶4、国产NBR的牌号通常以四位数字表示：前两位数字表示

6、丙烯腈含量；第三位数表示聚合条件和污染性；第四位数字表示门尼黏度。如：NBR2626，表示丙烯量含量为26%30，是软丁腈橡胶，门尼黏度为6580；NBR3606，表示丙烯腈含量为36%40，是硬丁腈橡胶，有污染性，门尼黏度为6579。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶二、结构特点二、结构特点1、分子式、分子式 其中，丁二烯链节以反式其中，丁二烯链节以反式-1,4结构为主，少量的结构为主，少量的以顺式以顺式1,4-结构或结构或1,

7、2-结构方式键合。结构方式键合。例如：在例如：在28下聚合时，反式下聚合时，反式-1,4结构含量为结构含量为77.6，顺式，顺式-1,4结构含量为结构含量为12.4，l,2-结构含量为结构含量为10.5。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶2、结构特点、结构特点、近程结构、近程结构 极性橡胶、不饱和橡胶、无规共聚极性橡胶、不饱和橡胶、无规共聚、远程结构、远程结构 分子量分布较窄、分子柔性较差分子量分布较窄、分子柔性较差、聚集态结构、聚集态结构 非结晶性橡胶非结晶性橡胶2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶三、性质、性能与应用三、性质、性能与应用1、性质、性质 丁腈橡胶

8、为浅黄至棕褐色、略带腋臭丁腈橡胶为浅黄至棕褐色、略带腋臭味的弹性体，密度随丙烯腈含量的增加而味的弹性体，密度随丙烯腈含量的增加而由由0.9450.999g/cm3不等，能溶于苯、甲不等，能溶于苯、甲苯、酯类、氯仿等芳香烃和极性溶剂；苯、酯类、氯仿等芳香烃和极性溶剂；其其性能随丙烯腈含量而变化。性能随丙烯腈含量而变化。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶 The ACN content is one of two primary criteria defining each specific NBR grade.The ACN level,by reason of polarity

9、,determines several basic properties,such as oil and solvent resistance,low-temperature flexibility/glass transition temperature,and abrasion resistance.Higher ACN content provides improved solvent,oil and abrasion resistance,along with higher glass transition temperature.2022-12-232022-12-23第七节第七节

10、丁腈橡胶丁腈橡胶2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶2、性能、性能、良好的耐油性、良好的耐油性 氰基有较高的极性，丁腈橡胶对非极氰基有较高的极性，丁腈橡胶对非极性和弱极性油类基本不溶胀，其耐油性仅性和弱极性油类基本不溶胀，其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，而优于氯丁橡胶。次于聚硫橡胶和氟橡胶，而优于氯丁橡胶。但对芳香烃和氯代烃油类的抵抗能力但对芳香烃和氯代烃油类的抵抗能力差。差。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶、耐热性能好、耐热性能好 丁腈橡胶因含有丙烯腈结构，不仅降丁腈橡胶因含有丙烯腈结构，不仅降低了分子的不饱和程度，而且由于氰基的

11、低了分子的不饱和程度，而且由于氰基的较强吸电子能力，使烯丙基位置上的氢比较强吸电子能力，使烯丙基位置上的氢比较稳定，故耐热性优于天然、丁苯等通用较稳定，故耐热性优于天然、丁苯等通用橡胶，见右图所示。橡胶，见右图所示。选择适当配方，最高使用温度可达选择适当配方，最高使用温度可达130，在热油中可耐，在热油中可耐150高温。高温。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶、无自补强性、无自补强性 丁腈橡胶是非结晶性橡胶，无自补强丁腈橡胶是非结晶性橡胶，无自补强性，纯胶硫化胶的拉伸强度只有性，纯胶硫化胶的拉伸强度只有3.04.5MPa，必须经

12、补强后才有使用价值，必须经补强后才有使用价值，炭黑补强硫化胶的拉伸强度可达炭黑补强硫化胶的拉伸强度可达2530MPa，而优于丁苯橡胶。，而优于丁苯橡胶。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶、耐寒性差、生热大、耐寒性差、生热大 丁腈橡胶由于分子链柔性差和非结晶丁腈橡胶由于分子链柔性差和非结晶性所致，使硫化胶的弹性、耐寒性、耐屈性所致，使硫化胶的弹性、耐寒性、耐屈挠性、抗撕裂性差，变形生热大。挠性、抗撕裂性差，变形生热大。丁腈橡胶的耐寒性比一般通用橡胶都丁腈橡胶的耐寒性比一般通用橡胶都差，脆性温度为差，脆性温度为-10-20。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶、绝缘性

13、差、绝缘性差 丁腈橡胶的极性导致其成为半导胶，丁腈橡胶的极性导致其成为半导胶，不易作电绝缘材料使用，其体积电阻只有不易作电绝缘材料使用，其体积电阻只有108l09m，介电系数为，介电系数为712，为电，为电绝缘性最差的。绝缘性最差的。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶、耐臭氧性差、耐臭氧性差 丁腈橡胶因具不饱和性而易受到臭氧丁腈橡胶因具不饱和性而易受到臭氧的破坏，加之分子链柔性差，使臭氧龟裂的破坏，加之分子链柔性差，使臭氧龟裂扩展速度较快。尤其制品在使用中与油接扩展速度较快。尤其制品在使用中与油接触时，配合时加入的抗臭氧剂易被油抽出，触时，配合时加入的抗臭氧剂易被油抽出，造成防

14、护臭氧破坏的能力下降。见右图。造成防护臭氧破坏的能力下降。见右图。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶、良好的耐磨性、良好的耐磨性 丁腈橡胶的极性，增大了分子间力，丁腈橡胶的极性，增大了分子间力，从而使耐磨性提高，其耐磨性比天然橡胶从而使耐磨性提高，其耐磨性比天然橡胶高高3045。、气密性好、气密性好 丁腈橡胶的极性以及反式丁腈橡胶的极性以及反式-1，4结构，结构，使其结构紧密，透气率较低，它和丁基橡使其结构紧密，透气率较低，它和丁基橡胶同属于气密性良好的橡胶。胶同属于气密性良好的橡胶。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁

15、腈橡胶、耐腐蚀性好、耐腐蚀性好 丁睛橡胶因丙烯腈的引入而提高了结丁睛橡胶因丙烯腈的引入而提高了结构的稳定性，因此耐化学腐蚀性优于天然构的稳定性，因此耐化学腐蚀性优于天然橡胶，但对强氧化性酸的抵抗能力较差。橡胶，但对强氧化性酸的抵抗能力较差。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶、加工性能较差、加工性能较差 丁腈橡胶因相对分子质量分布较窄，丁腈橡胶因相对分子质量分布较窄，极性大，分子链柔性差，以及本身特定的极性大，分子链柔性差，以及本身特定的化学结构，使之加工性能较差。化学结构，使之加工性能较差。表现为塑炼效果低，混炼操作较困难，表现为塑炼效果低，混炼操作较困难，塑混炼加工中生热高，

16、压延、压出的收缩塑混炼加工中生热高，压延、压出的收缩率和膨胀率大，成型时自黏性较差，硫化率和膨胀率大，成型时自黏性较差，硫化速度较慢等。速度较慢等。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶、价格较高、价格较高 丁腈橡胶属于高价格橡胶之一，因此丁腈橡胶属于高价格橡胶之一，因此生产成本高于氯丁橡胶。生产成本高于氯丁橡胶。2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶的性能特点、氢化丁腈橡胶的性能特点 HNBR比比CR、CSM、ACM具有更优异的耐具有更优异的耐油性能；油性能；耐热性能介于耐热性能介于CSM、CO和和EPDM之间，优于之间，优于普通普通NBR（约高（约高4

17、0）；）；低温性能优于低温性能优于ACM；耐胺性和耐蒸汽性优于耐胺性和耐蒸汽性优于FPM，与，与EPDM相似；相似；压缩永久变形性接近压缩永久变形性接近EPDM，压出性能优于，压出性能优于FPM。氢化丁腈橡胶主要用于油气井、汽车工业方氢化丁腈橡胶主要用于油气井、汽车工业方面。近年来，油气井深度越来越深，井下环境和面。近年来，油气井深度越来越深，井下环境和温度条件日益苛刻。在高温和高压下，丁腈橡胶温度条件日益苛刻。在高温和高压下，丁腈橡胶和氟橡胶受硫化氢、二氧化碳、甲烷、柴油、蒸和氟橡胶受硫化氢、二氧化碳、甲烷、柴油、蒸汽和酸等的作用很快破坏，而氢化丁腈橡胶在上汽和酸等的作用很快破坏，而氢化丁腈

18、橡胶在上述介质中的综合性能优于丁腈橡胶和氟橡胶。述介质中的综合性能优于丁腈橡胶和氟橡胶。2022-12-23 高丙烯腈含量的丁腈橡胶一般用于直接与油类接触、耐油性要求比较高的制品，如油封、输油胶管、化工容器衬里、垫圈等。中丙烯腈含量的丁腈橡胶般用于普通耐油制品，如耐油胶管、油箱、印刷胶辊、耐油手套等。低丙烯腈含量的丁腈橡胶用于耐油性要求较低的制品，如低温耐油制品和耐油减震制品等。第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶3、应用、应用、用于各种耐油制品、用于各种耐油制品、防静电制品、防静电制品、改性、改性2022-12-23 丁腈橡胶具有半导性，因此可用于需要导出静电，以免引起火灾的地方，如纺织皮辊、皮圈

19、、阻燃运输带等。第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶3、应用、应用、用于各种耐油制品、用于各种耐油制品、防静电制品、防静电制品、改性、改性2022-12-23 丁腈橡胶可与其他橡胶或塑料并用以改善丁腈橡胶可与其他橡胶或塑料并用以改善各方面的性能，最广泛的是与聚氯乙烯并用，各方面的性能，最广泛的是与聚氯乙烯并用，以进一步提高它的耐油、耐臭氧老化性能。以进一步提高它的耐油、耐臭氧老化性能。第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶3、应用、应用、用于各种耐油制品、用于各种耐油制品、防静电制品、防静电制品、改性、改性2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶4、制品、制品2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶4、制品、制品2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶4、制品、制品2022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶4、制品、制品2022-12-232022-12-23第七节第七节 丁腈橡胶丁腈橡胶2022-12-23OVER2022-12-232022-12-23Thanks！2022-12-23