丁腈橡胶的生产工艺
丁腈橡胶合成方程式
丁腈橡胶合成方程式
摘要：
一、丁腈橡胶简介
二、丁腈橡胶的合成方法
三、丁腈橡胶的应用领域
四、丁腈橡胶的发展趋势与前景
正文：
丁腈橡胶是一种具有优异耐油性、耐磨性和耐老化性的合成橡胶。
它主要由丁二烯和丙烯腈两种单体通过共聚反应合成。
丁腈橡胶的合成方程式如下：CH2=CH-CH=CH2 + CH2=CH-CN → CH2-CH(CN)-CH2-CH=CH2 在合成过程中，首先将丁二烯和丙烯腈单体放入反应釜中，通过加热和搅拌进行共聚反应。
随着反应的进行，单体逐渐转化为聚合物，形成丁腈橡胶。
丁腈橡胶广泛应用于汽车、航空航天、石油化工、纺织印染、电线电缆等领域。
其中，汽车工业是丁腈橡胶的最大消费市场，主要用于生产汽车密封件、油封、O 型圈等零部件。
此外，丁腈橡胶还具有良好的耐热性、耐寒性和耐腐蚀性，可用于制造各种工业橡胶制品。
近年来，随着我国汽车、航空航天等行业的迅速发展，对丁腈橡胶的需求也在不断增长。
为满足市场需求，我国丁腈橡胶的生产能力不断提升，同时加大了技术研发力度，努力降低生产成本，提高产品质量和性能。
丁腈橡胶生产工艺
丁腈橡胶生产工艺
丁腈橡胶是一种合成橡胶，也称为NBR橡胶，是由丙烯腈（ACN）和丁二烯（BD）通过共聚反应制得的。
丁腈橡胶具
有较好的耐油性、耐磨性和耐寒性，广泛应用于汽车、机械、化工等领域。
丁腈橡胶的生产工艺主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：将丁苯橡胶和丙烯腈按照一定比例混合，加入有机溶剂进行预分散，得到橡胶分散液。
同时，准备共聚反应的引发剂、活化剂和其他助剂。
2. 共聚反应：将橡胶分散液注入反应釜中，加热至一定温度，加入引发剂和活化剂，搅拌均匀。
引发剂的作用是引发单体的聚合反应，活化剂的作用是加速反应速度。
反应过程中，丙烯腈和丁二烯会发生共聚反应，形成丁腈橡胶。
3. 分散和凝胶：反应结束后，将反应液通过分散机，使橡胶分散成微小颗粒状。
然后将分散液加入凝胶剂中，使橡胶凝胶成固体，形成凝胶。
4. 过滤和干燥：将凝胶状丁腈橡胶进行过滤，去除水分和杂质。
然后通过干燥机，将橡胶干燥至一定含水量，得到干燥的丁腈橡胶颗粒。
5. 热加工：将干燥的丁腈橡胶颗粒通过压延机或挤出机进行热加工，制成板材、管材、胶带等产品。
6. 检测和质量控制：对丁腈橡胶产品进行检测，包括外观质量、物理性能、化学性质等方面。
通过质量控制，确保产品达到规定的标准和要求。
以上是丁腈橡胶生产的主要步骤，每个步骤中都有具体的操作和参数控制要求。
随着科技的发展和工艺的进步，丁腈橡胶的生产工艺也在不断改进，以提高产品质量和生产效率。
丁腈橡胶生产技术
国产丁腈胶型号：丁腈-40、丁腈-26、丁腈-18。
原料简介
• 丁腈橡胶又称丁二烯一丙烯腈橡胶，简称NBR，平均分子 量70万左右。灰白色至浅黄色块状或粉状固体。 • 丁腈橡胶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。
CH2
CH
CH
CH2
CH2
m
丁腈橡胶的主要性质
4、耐热、耐寒性
丁腈橡胶的耐热性优于天然橡胶和氯丁橡胶。提高丙烯 腈含量有助于改善耐热性，但降低了耐寒性
5、物理机械性能
丁腈橡胶是非结晶的无定型聚合物，本生强度较低，使 用时必须填充补强剂（如炭黑等）；提高丙烯腈含量有助 于增大强度
6、电性能和透气性
丁腈橡胶大分子结构中存在有易被电场极化的腈基，因 此机电性能较低其透气性较低，增大丙烯腈含量可提高气密 性
CH
n
CN
丁腈橡胶的主要性质
1、耐油、耐溶剂性
丁腈橡胶对汽油和脂肪烃油类等非极 性溶剂有较高的稳定性，其耐油性随着 橡胶中结合丙烯腈含量的增加而提高。 此外，对植物油、脂肪酸类亦具有良好 的稳定性。在接触芳香族溶剂、卤代烃、 酮及脂类等级性较大的溶剂时，有膨胀 作用
丁腈橡胶的主要性质
2、对化学物质的稳定性
对无机酸、有机酸、碱类、盐类以及氧化剂等的作用 比天然橡胶稳定。具有高极性的含氮的酮类化合物及芳 香族化合物对丁腈橡胶有容涨作用
3、耐氧化和耐日光作用
丁腈橡胶的氧化作用同样会引起大分子断裂，但氧 化过程较缓慢，故耐氧化性较强；其耐紫外线的辐射 比天然橡胶稳定，采用与聚氯乙烯或氯丁橡胶并用， 可提高耐日光老化性能。
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主要生产技术特点
丁腈橡胶 工艺流程
丁腈橡胶工艺流程丁腈橡胶是一种合成橡胶，其工艺流程包括原料准备、乳化、共聚、烘干、硫化等多个步骤。
原料准备是丁腈橡胶生产的第一步。
丁腈橡胶的主要原料是丙烯腈和丁二烯，还需要添加一些助剂和填料。
这些原料经过严格的筛选和配比，确保质量和成分的稳定性。
接下来是乳化步骤。
原料按照一定的比例加入到搅拌机中，加入适量的水和乳化剂，进行搅拌混合。
乳化剂的主要作用是使原料分散均匀，形成乳液状。
这个过程中，需要控制温度和搅拌时间，以确保乳化效果良好。
然后是共聚步骤。
将乳化后的原料乳液加入反应釜中，加入催化剂和稳定剂，进行共聚反应。
共聚反应是指丙烯腈和丁二烯发生聚合反应，形成聚合物链。
这个过程需要控制温度、时间和搅拌速度，以确保共聚反应的完全进行。
完成共聚反应后，需要进行烘干步骤。
将反应釜中的聚合物放入烘箱中进行烘干，以去除水分和其他杂质。
烘干的温度和时间需要根据具体工艺进行调整，以确保产品的质量和干燥程度。
最后是硫化步骤。
将烘干后的聚合物放入硫化机中，加入硫化剂和促进剂，进行硫化反应。
硫化是指聚合物链之间的交联反应，使橡胶具有优异的弹性和耐久性。
硫化的温度和时间需要根据产品的要求进行调整，以确保硫化效果良好。
以上就是丁腈橡胶的工艺流程。
通过原料准备、乳化、共聚、烘干和硫化等多个步骤，可以制备出质量稳定、性能优异的丁腈橡胶产品。
丁腈橡胶具有耐油、耐溶剂、耐热、耐寒等优良特性，在汽车、机械、建筑等领域有着广泛的应用。
丁腈橡胶的生产工艺不仅需要严格控制各个步骤的条件，还需要进行质量检验和控制，以确保产品的质量和性能达到预期要求。
丁腈橡胶成型工艺
丁腈橡胶成型工艺一、引言丁腈橡胶是一种重要的合成橡胶，具有耐油、耐磨、耐寒、耐候性好等优异特性。
丁腈橡胶广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械等领域。
而丁腈橡胶制品的成型工艺对产品的质量和性能有着重要影响。
本文将重点介绍丁腈橡胶成型工艺的相关内容。
二、丁腈橡胶成型工艺的分类丁腈橡胶成型工艺主要分为压延法、挤出法和模压法三种。
1. 压延法压延法是将丁腈橡胶压制成片状或薄膜状，然后通过切割、冲裁等工艺制成所需形状的零件。
常见的压延法成型工艺有平板压延、卷材压延等。
压延法成型工艺适用于制造密封垫片、胶片等产品。
2. 挤出法挤出法是将丁腈橡胶加热至熔融状态后，通过挤出机将熔融橡胶挤出成型。
挤出法成型工艺适用于制造管材、密封条、异型橡胶制品等。
挤出法成型工艺具有生产效率高、成型精度高等优点。
3. 模压法模压法是将丁腈橡胶加热至熔融状态后，将熔融橡胶注入模具中，经冷却固化后取出成型。
模压法成型工艺适用于制造零件、密封件、O型圈等。
模压法成型工艺具有成型精度高、表面光洁度好等优点。
三、丁腈橡胶成型工艺的步骤无论是压延法、挤出法还是模压法，丁腈橡胶的成型工艺大致可分为以下几个步骤：1. 原料准备：将丁腈橡胶颗粒加入橡胶混炼机中，与填充剂、硫化剂、促进剂等进行混炼，使其成为均匀的橡胶混合料。
2. 加热熔融：将橡胶混合料加入加热机中进行加热，使其熔融成为熔胶。
不同的成型工艺对温度要求不同，需要根据具体工艺调整加热温度。
3. 成型：根据不同的成型工艺选择相应的设备和工艺参数，将熔胶进行压延、挤出或注入模具中，使其成型。
4. 冷却固化：将成型的丁腈橡胶制品进行冷却，使其固化成为具有一定硬度和形状的橡胶制品。
5. 后处理：对成型的丁腈橡胶制品进行修整、检验、包装等工序，使其达到产品质量要求。
四、丁腈橡胶成型工艺的关键因素丁腈橡胶成型工艺的质量和效率受到多个因素的影响，其中包括以下几个关键因素：1. 原料选择和配比：选用合适的丁腈橡胶原料，并合理配比填充剂、硫化剂、促进剂等，以满足产品的性能要求。
丁腈橡胶的制备
目录一、工艺背景1.丁腈橡胶的发展简介 (3)2.丁腈橡胶的性能和用途 (3)3合成工艺的研究意义 (3)二、设计思路及要解决的问题1.丁腈橡胶的合成设计思路 (4)2.制备丁腈橡胶需要解决的问题 (4)三、丁腈橡胶的化学组成和结构 (4)四、丁腈橡胶的合成工艺1.丁腈橡胶的聚合机理和工艺流程 (5)2.丁腈橡胶工艺过程及影响因素 (8)五、丁腈橡胶的性能1.耐油、耐溶剂性 (9)2. 对化学物质的稳定性 (9)3.耐氧化和耐日光作用 (9)4．耐热及耐寒性 (9)5.物现机械性能 (10)6．电性能和透气性 (10)六、丁腈橡胶的加工工艺与用途1.丁腈橡胶的加工工艺 (10)2.丁腈橡胶的应用 (10)七、设计总结 (11)八、参考文献 (13)乳液聚合制备丁腈橡胶一、工艺背景1.丁腈橡胶的发展简介丁腈橡胶初始研究于德国，在l931年首先报导了丁二烯与丙烯腈的共聚物，并对得到的共聚物做了性能鉴定。
结果发现，它在耐老化、耐日光、耐热、耐油以及气密性等方面均优于天然橡胶。
因而引起人们对这个新问世的高分子材料以极大的注意。
时至1937年德国出于发动侵略战争的需要，积极支持和鼓励国内合成橡胶的生产，致使丁腈橡胶的工业化生产首先在德国获得成功，并出法本(I．G．Farban)公司投入正式生产。
2.丁腈橡胶的性能和用途丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，并且具有的耐磨性和气密性。
丁晴橡胶的缺点是不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类丁腈橡胶主要用于制作耐油制品，如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等，常用于制作各类耐油模压制品，如O形圈、油封、皮碗、膜片、活门、波纹管等，也用于制作胶板和耐磨零件。
3.合成工艺的研究意义丁腈胶因耐油、耐热性能和物理机械性能优异，已经成为耐油橡胶制品的标准弹性体，广泛用于汽车、航空航天、石油开采、石化、纺织、电线电缆、印刷和食品包装等领域，目前国内产不足需，年进口量约4万吨。
丁腈橡胶的生产工艺
添加剂的种类和用量需根据 生产工艺和产品性能要求进
行选择和调整。
添加剂的质量和纯度对丁腈橡 胶的性能也有重要影响，需严
格控制。
03
丁腈橡胶的生产工艺流程
配料与混合
总结词
将各种原材料按照一定比例混合，确 保成分均匀分布。
详细描述
在丁腈橡胶的生产中，需要将各种原 材料按照预定的配方进行精确称量， 并使用混合器将其充分混合，以确保 最终产品的性能稳定。
电性能和机械性能
总结词
丁腈橡胶具有良好的电绝缘性能和机械性能，能够满 足各种电气和机械制品的需求。
详细描述
由于丁腈橡胶的分子结构中含有大量的碳碳双键和极 性基团，这种特殊的结构使其具有良好的电绝缘性能 和机械性能。相对于其他合成橡胶，丁腈橡胶的电绝 缘性能和机械性能更加优异，因此广泛应用于电线电 缆、绝缘材料、密封件等电气和机械制品中。同时， 丁腈橡胶还具有良好的耐磨性和耐疲劳性能，能够在 各种复杂环境下保持良好的机械性能和使用寿命。
05
丁腈橡胶的应用领域
汽车工业
汽车密封条
丁腈橡胶因其优良的耐油、耐热 和耐老化性能，被广泛应用于汽 车门窗、发动机舱和行李箱的密 封条制造。
汽车油封
丁腈橡胶制成的油封具有优良的 弹性和耐油性，能够有效防止润 滑油泄漏，广泛应用于汽车发动 机和传动系统。
石油工业
油田密封件
在石油开采过程中，丁腈橡胶可用于制造油田的密封件，如油管法兰垫圈和螺栓密封圈， 以确保石油运输的安全。
回收再利用
研究丁腈橡胶的回收再利 用技术，减少废弃物的产 生，降低对环境的负担。
低VOC排放
降低生产过程中VOC（挥 发性有机化合物）的排放， 减少对大气环境的污染。
丁腈胶乳(介绍)
丁腈橡胶一、简介1、制备工艺丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经溶液或乳液聚合，而得到的一种高分弹性体；英文名称: Acrylonitrile-Butadiene Rubber/Nitrile Rubber，简称NBR；工业上所使用的NBR大都是由乳液法制得的普通丁腈橡胶。
乳液法：工业上生产丁腈橡胶采用连续或间歇式乳液聚合工艺，按聚合温度不同，分为热法聚合与冷法聚合两类。
冷法聚合的反应温度一般控制在5~15 ℃，热法聚合则为30~50 ℃。
冷法聚合通常采用连续聚合工艺，热法聚合通常采用间歇聚合工艺。
2、物理性质NBR为浅黄至棕褐色、略带腋臭味的弹性体；密度随ACN（丙烯腈）含量的增加而由0.945～0.999g/cm3不等；能溶于苯、甲苯、酯类、氯仿等芳香烃和极性溶剂；NBR属于高价格橡胶之一，生产成本高于CR(氯丁橡胶)。
二、分类品种1、依据ACN含量和用途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。
国产NBR的牌号通常以四位数字表示：前两位数字表示丙烯腈含量；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：NBR－2626，表示ACN含量为26%～30％，是软丁腈橡胶，门尼黏度为65～80；NBR3606，表示ACN含量为36%~40％，是硬丁腈橡胶，有污染性，门尼黏度为65~79。
丁腈橡胶第三位数字：0——硬丁腈（污）1——硬丁腈（非污）2——软丁腈3——硬丁腈（微污）4——聚稳丁腈5——羧基丁腈6——液体丁腈7——无规液体丁腈3、按聚合温度分热聚丁腈橡胶——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。
冷聚丁腈橡胶——提高反式-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。
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生产车间
影响丁腈橡胶的因素
（1）引发剂 通常NBR高温聚合采用过硫酸盐为引发剂，低温聚合采用有机过 氧化物为引发剂。使用偶氮引发剂并配以铁盐，可缩短反应时间，提 高生产能力。使用过氧异丙基环己基苯为引发剂，聚合10～12h，转 化率达到70%，凝聚时1%的氯化钙溶液用量减少到35 kg/t，减轻了 环境污染，产品性能优良。使用新型活性化合物2-芳基二氢茚酮作为 还原剂，可使反应速度提高近l倍。 （2）活化剂 在水溶液过硫酸钾、二丁基萘磺酸盐和歧化松香皂聚合配方中， 向乳化剂溶液加入（按单体计）0.005%～0.15%（质最分数，下同） 三乙醇胺活化剂，转化率可达80%～82%，反应器生产能力由12.6～ 16.5kg（/m3·h）提高到32.3kg（/m3·h)，而且不必提高乳化剂的 浓度，回收丁二烯不必精制即可循环利用，其原因是该活化剂对氧不 敏感。使用0.2%的新型活性化合物2-芳基二氢茚二酮为活化剂，与三 乙酸丙酮相比，可提高生产能力并降低生产过程的毒性。
较低其透气性较低，增大丙烯腈含量可提高气密性
丁腈橡胶的合成工艺
• 工业上生产丁腈橡胶采用连续或间歇式乳液聚合工艺，按聚 合温度不同，分为热法聚合与冷法聚合两类。冷法聚合的反应 温度一般控制在5～15℃，热法聚合则为30～50℃。冷法聚合 通常采用连续聚合工艺，热法聚合通常采用间歇聚合工艺。目 前世界上生产厂家，如朗盛公司、美国Lion Copolymer公司、 日本瑞翁公司以及日本合成橡胶公司都采用低温乳聚法。产品 类型包括固体丁腈橡胶（固体NBR）、氢化丁腈橡胶 （HNBR）、粉末丁腈橡胶（PNBR）、羧基丁腈橡胶（XNBR） 以及丁腈橡胶胶乳（NBR胶乳）等。 • 目前世界各国丁腈橡胶生产工艺流程多采用冷法乳液聚合连 续生产，其工艺过程与丁苯橡胶类似。主要包括原料配制、聚 合、单体回收、胶乳贮存及掺混、胶乳凝聚、干燥及压块包装 等工序。
生产工艺流程图
丁腈橡胶的生产工艺优缺点
• 冷法（低温）乳液聚合的丁腈橡胶在加工性能上 优于高温乳液聚合的丁腈橡胶。冷法乳液聚合工 艺优点： • 1、以水为分散介质，价廉安全； • 2、聚合体系粘度低，易传热，反应温度易控制； • 3、尤其适宜于直接使用乳胶的场合。 • 工艺缺点： • 1、产品中留有乳化剂等，影响产品电性能等； • 2、要得到固体产品时，乳液需经过凝聚、洗涤、 脱水、干燥等工序，成本较高。
主要性质 • 2.对化学物质的稳定性
对无机酸、有机酸、碱类、盐类 以及氧化剂等的作用比天然橡胶稳 定。具有高极性的含氮的酮类化合 物及芳香族化合物对丁腈橡胶有容 涨作用
3.耐氧化和耐日光作用
丁腈橡胶的氧化作用同样会引起大分子断裂，但 氧化过程较缓慢，故耐氧化性较强；其耐紫外线 的辐射比天然橡胶稳定，采用与聚氯乙烯或氯丁 橡胶并用，可提高耐日光老化性能。
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①生产时，先将一定比例的丁二烯、丙烯腈混合均匀，制成碳氢 相。在乳化剂中加入氢氧化钠、焦磷酸钠、三乙醇胺、软水等制成水 相，并配制引发剂等待用。 ②将碳氢相和水相按一定比例混合后送入乳化槽，在搅拌下经充 分乳化后送入聚合釜。 ③在聚合釜内直接加入引发剂，进行聚合反应，反应热量由列管 内液氨蒸发排出。温度控制在30℃或5℃时，转化率可维持在70%～ 85%。 ④而后分批加入调节剂，以调节橡胶的分子量。聚合反应进行至 规定转化率时，加入终止剂终止反应，并将胶浆卸入中间贮槽。 ⑤经过终止后的胶浆，送至脱气塔，经三级闪蒸脱除未反应的丁 二烯，然后再借水蒸汽加热真空脱出游离的丙烯腈。 ⑥丁二烯经压缩升压后循环使用，丙烯腈经回收处理后再使用。 ⑦经脱气后的胶浆加入凝聚剂、防老剂及其它助剂后，过滤除去 凝胶，用食盐水凝聚成颗粒胶，经水洗后挤压除去水分，再用干燥机 干燥，然后包装即得成品橡胶。经干燥后的橡胶含水量应低于1%， 成品丁腈橡胶一般每包重25千克。
丁腈橡胶的生产工艺
丁腈橡胶的发展史
1930年在德国研究
发现其具有优异的耐油,耐 老化及耐磨等性能
1931年制成丁二烯和 丙烯腈的共聚物
1937年投入工业化生 产并以Buna N问世
1931年制成丁二烯和 丙烯腈的共聚物
丁腈橡胶的分子结构
化学通式：
乳液共聚Βιβλιοθήκη 丁二烯+丙烯腈
丁腈橡胶
CH2═CHCH ═CH2 + CH2═CHCN
4.耐热、耐寒性
• 丁腈橡胶的耐热性优于天然橡胶和氯丁橡胶。提高丙烯腈含量有助于 改善耐热性，但降低了耐寒性
5.物理机械性能
• 丁腈橡胶是非结晶的无定型聚合物，本生强度较低，使用时必须填充 补强剂（如炭黑等）；提高丙烯腈含量有助于增大强度
6.电性能和透气性 • 丁腈橡胶大分子结构中存在有易被电场极化的腈基，因此机电性能
国产丁腈胶型号：丁腈-40、丁腈-26、丁腈-18。
原料简介 • 丁腈橡胶又称丁二烯一丙烯腈橡胶，简称 NBR，平均分子量70万左右。灰白色至浅 黄色块状或粉状固体。 • 丁腈橡胶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。
CH2
CH
CH
CH2
CH2
CH nn CN
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丁腈橡胶生产工艺
2、物理性质
NBR为浅黄至棕褐色、略带腋臭味的弹性体 密度随ACN含量的增加而由0.945～0.999g/cm3不等；能溶于苯、甲 苯、酯类、氯仿等芳香烃和极性溶剂； NBR属于高价格橡胶之一，生产成本高于CR。
主要性质
1、耐油、耐溶剂性 丁腈橡胶对汽油和脂肪烃油 类等非极性溶剂有较高的稳定性， 其耐油性随着橡胶中结合丙烯腈 含量的增加而提高。此外，对植 物油、脂肪酸类亦具有良好的稳 定性。在接触芳香族溶剂、卤代 烃、酮及脂类等级性较大的溶剂 时，有膨胀作用