丁腈橡胶ppt课件

橡胶加工工艺,第七节丁腈橡胶,1,第七节丁腈橡胶,、丁腈橡胶英文名称Acrylonitrile-ButadieneRubber/NitrileRubber，简称NBR；聚合单体丁二烯和丙烯腈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。,2,Acrylonitrile-ButadieneRubber,NitrileRubber(NBR)iscommonlyconsideredtheworkhorseoftheindustrialandautomotiverubberproductsindustries.NBRisactuallyacomplexfamilyofunsaturatedcopolymersofacrylonitrileandbutadiene.Byselectinganelastomerwiththeappropriateacrylonitrilecontentinbalancewithotherproperties,therubbercompoundercanuseNBRinawidevarietyofapplicationareasrequiringoil,fuel,andchemicalresistance.Intheautomotivearea,NBRisusedinfuelandoilhandlinghose,sealsandgrommets.Withatemperaturerangeof40Cto+125C,NBRmaterialscanwithstandallbutthemostsevereautomotiveapplications.OntheindustrialsideNBRfindsusesinrollcovers,hydraulichoses,conveyorbelting,graphicarts,oilfieldpackers,andsealsforallkindsofplumbingandapplianceapplications.,3,第七节丁腈橡胶,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。,4,第七节丁腈橡胶,5,第七节丁腈橡胶,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。,6,第七节丁腈橡胶,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。,7,第七节丁腈橡胶,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。,8,第七节丁腈橡胶,9,第七节丁腈橡胶,10,第七节丁腈橡胶,11,第七节丁腈橡胶,二、结构特点1、分子式,其中，丁二烯链节以反式-1,4结构为主，少量的以顺式1,4-结构或1,2-结构方式键合。例如：在28下聚合时，反式-1,4结构含量为77.6，顺式-1,4结构含量为12.4，l,2-结构含量为10.5。,12,第七节丁腈橡胶,2、结构特点、近程结构极性橡胶、不饱和橡胶、无规共聚、远程结构分子量分布较窄、分子柔性较差、聚集态结构非结晶性橡胶,13,第七节丁腈橡胶,三、性质、性能与应用1、性质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由0.9450.999g/cm3不等，能溶于苯、甲苯、酯类、氯仿等芳香烃和极性溶剂；其性能随丙烯腈含量而变化。,14,第七节丁腈橡胶,TheACNcontentisoneoftwoprimarycriteriadefiningeachspecificNBRgrade.TheACNlevel,byreasonofpolarity,determinesseveralbasicproperties,suchasoilandsolventresistance,low-temperatureflexibility/glasstransitiontemperature,andabrasionresistance.HigherACNcontentprovidesimprovedsolvent,oilandabrasionresistance,alongwithhigherglasstransitiontemperature.,15,第七节丁腈橡胶,16,第七节丁腈橡胶,17,第七节丁腈橡胶,2、性能、良好的耐油性氰基有较高的极性，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差。,18,第七节丁腈橡胶,、耐热性能好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、丁苯等通用橡胶，见右图所示。选择适当配方，最高使用温度可达130，在热油中可耐150高温。,19,第七节丁腈橡胶,20,第七节丁腈橡胶,、无自补强性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3.04.5MPa，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2530MPa，而优于丁苯橡胶。,21,第七节丁腈橡胶,、耐寒性差、生热大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差，脆性温度为-10-20。,22,第七节丁腈橡胶,、绝缘性差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108l09m，介电系数为712，为电绝缘性最差的。,23,第七节丁腈橡胶,、耐臭氧性差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，造成防护臭氧破坏的能力下降。见右图。,24,第七节丁腈橡胶,25,第七节丁腈橡胶,、良好的耐磨性丁腈橡胶的极性，增大了分子间力，从而使耐磨性提高，其耐磨性比天然橡胶高3045。、气密性好丁腈橡胶的极性以及反式-1，4结构，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。,26,第七节丁腈橡胶,、耐腐蚀性好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橡胶，但对强氧化性酸的抵抗能力较差。,27,第七节丁腈橡胶,、加工性能较差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，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，硫化速度较慢等。,28,第七节丁腈橡胶,、价格较高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。,29,第七节丁腈橡胶,、氢化丁腈橡胶的性能特点HNBR比CR、CSM、ACM具有更优异的耐油性能；耐热性能介于CSM、CO和EPDM之间，优于普通NBR（约高40）；低温性能优于ACM；耐胺性和耐蒸汽性优于FPM，与EPDM相似；压缩永久变形性接近EPDM，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述介质中的综合性能优于丁腈橡胶和氟橡胶。,30,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。,第七节丁腈橡胶,3、应用、用于各种耐油制品、防静电制品、改性,31,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、阻燃运输带等。,第七节丁腈橡胶,3、应用、用于各种耐油制品、防静电制品、改性,32,丁腈