丁腈橡胶介绍及耐寒NBR配方

丁腈橡胶介绍及耐寒NBR配方

一：丁腈橡胶

丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合，而得到的一种高分子弹性体。

主要合成用的单体：

丁二烯（Butadiene)：CH2=CH-CH=CH2

丙烯腈（Acrylonitrile) ：CH2=CH-CN

目前生产NBR通常都是采用低温乳液聚合工艺，聚合温度在10~15℃。

二：分类（按照丙烯腈含量）

?极高丙烯腈含量Extreme High ACN >43%

?高丙烯腈含量High ACN 36%~42%

?中高丙烯腈含量Mid-High ACN 31%~35%

?中丙烯腈含量Middle ACN 25%~30%

?低丙烯腈含量Low ACN <24%

丁腈橡胶中丙烯腈含量一般都在16%~53%范围内

三：特性

丁腈橡胶是不饱和的极性橡胶，具有以下性能：

●优异的耐油性能Excellent oil resistance

●优异的耐非极性溶剂能力Excellent nonpolar fluid resistance

●良好的耐热性能Good heat resistance

●良好的耐磨性能Good abrasion resistance

●良好的气密性Good air impermeability

橡胶的极性：橡胶分子中的正电荷与负电荷的量不相等。

四：结合丙烯腈含量对丁腈橡胶性能的影响

丙烯腈是一种极性很强的物质，随着结合丙烯腈含量的增大，丁腈橡胶的极性增大，对其性能影响如下：

五：分子量（门尼粘度）

分子量的定义：组成分子的所有原子的原子量的总和。

门尼粘度的定义：是反映合成橡胶的聚合度与平均分子量大小的一个数值。

门尼粘度反映橡胶加工性的好坏。门尼粘度高，强度高，但胶料不易混炼均匀及挤出加工，其分子量高、分布范围宽。门尼粘度低胶料易粘辊，其分子量低、分布范围窄。门尼粘度过低则硫化后制品抗拉强度低。

门尼粘度通常用ML 100℃（1+4）数值表示，其中M表示门尼，L表示用大转子，100℃——试验温度为100℃，1——预热时间为1min；4——测试时间为4min；

门尼数值越大，表示粘度越大，其可塑性越低。广泛用来作为控制橡胶胶料工艺性能的一项指标。

六：应用

密封件、耐油胶管、电线电缆、发泡制品、胶辊胶圈等。

七：耐寒NBR配方设计

丁腈橡胶耐寒性能差，随丙烯腈含量增加，其耐寒性随之变差。然而，丁腈橡胶中因含有丙烯腈而具有极性，所以对非极性和弱极性油类和溶剂具有优异的抗耐性。故丙烯腈含量愈高，其耐油性愈好。因此研制该配方的难点和重点在于调整其耐寒和耐油的平衡点，以满足-40℃~130℃使用温度范围橡胶密封件的耐油、耐寒、密封性能。

主要原材料

1945GRN (丙烯腈含量为19%)，意大利埃尼；2860GRN (丙烯腈含量为28%)，意大利埃尼；

过氧化二异丙苯（DCP）；快压出炭黑；sanepar756，上海善贞实业；促进剂CZ；防老剂BLE。仪器与设备

双辊开炼机；25t平板硫化机；拉力机；硬度仪。

基本配方（重量份）

NBR1945GRN 100；氧化锌5；硬脂酸1；硫黄0.3；促进剂CZ 1.2；促进剂MBTS 2；DCP 2；炭黑70；防老剂2.5；增塑剂sanepar756 30。

结果与讨论

增塑剂对混炼胶的加工性能、耐寒性、物理机械性能影响很大。随着增塑剂用量增加，胶料的脆性温度降低，但也降低了拉伸强度。同时，增塑剂用量过多还会渗出。故用量一般控制在35份内。所以选择增塑剂时，应主要考虑以下两个方面：1. 丁腈橡胶与增塑剂的溶解度参数要相近，即两者的相容性好且不易渗出；2. 增塑剂的倾点低，耐寒性好。

Sanepar756性能数据：

增塑剂对橡胶耐热性和耐寒性能的影响与其结构有关。增塑剂分子中存在环状结构，在橡胶中会阻碍橡胶大分子运动，从而降低其耐寒性。而酯类增塑剂sanepar756则具有优良的耐寒性能。实验可以看出，采用sanepar756，其耐寒性能优良。完全满足指标。

实验结果如下：

Sanepar756通过Pahs & Rohs认证：

Sanepar756通过无邻苯类物质检测：

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