丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈單體聚合而得的共聚物,英文名Nitirle-Butadene Rubber,簡稱NBR。其耐油、耐苯、耐熱性能和物理機械性能優異,是耐油橡膠製品的通用原料之一,廣泛用於製造耐油墊圈、墊片、膠管、飛機郵箱、軟包裝、印染膠輥、電纜材料和膠粘劑等。
一、基本特性
丁腈橡膠外觀為灰白色至淺黃色塊狀固體,相對密度0.95-1.0,具有優異的耐油性、耐熱性、氣密性。
耐油性:耐油性是丁腈橡膠最大的特長。因含有極性氰基,對非極性或弱極性的油類和有機溶劑具有較高穩定性,其耐油性僅次於聚硫橡膠和氟橡膠,丙烯含量愈高耐油性愈好。
耐高低溫特性:耐熱性優於天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠,可在空氣中120℃下長期使用。耐寒性、耐低溫性較差,丙烯腈含量愈高,耐寒愈差。隨著丙烯腈含量增加拉伸強度、耐熱性、耐油性氣密性、硬度提高,但彈性、耐寒性降低。丙烯腈含量為26%的丁腈橡膠玻璃化溫度為-52℃,脆化溫度-47℃;而丙烯腈含量為40%的丁腈橡膠玻璃化溫度為-22℃。
氣密性:較好,僅次於丁基橡膠。
丁腈橡膠耐臭氧性能和電絕緣性能不好,耐水性較好。丁腈橡膠溶解度參數δ=8.9~9.9,溶於醋酸乙酯、醋酸丁酯、氯苯、甲乙酮等。丁腈橡膠介電性能差一點,屬於半導體橡膠。
機械性能:丁腈橡膠是非結晶性橡膠,生膠強度較低,須配入補強劑,提高結合丙烯腈量有助於增高強度和耐磨性,但彈性下降。
加工性能:由於其極性強,與極性弱的聚合物相容性不好,但和氯丁橡膠、改性酚醛樹脂、聚氯乙烯等極性強的聚合物,特別是和含氯的聚合物具有較好的相容性,常進行並用。另外,為改善加工性能,也常與天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠等非極性橡膠共用。
二、丁腈橡膠的應用
1、保溫發泡材料
丁腈橡膠泡棉是較為常見的保溫防震材料,是將丁腈橡膠發泡材料、架橋劑、助劑,輔料經過密煉混溶之後在丁腈橡膠泡棉專用發泡劑的作用下經高溫發泡爐發泡而成,厚度根據機器出料口的調整而變,密度調整主要通過溫度控制。丁腈橡膠發泡體為獨立發泡,具有閉孔結構。丁腈橡膠泡棉具有優良的防水、防潮、保溫性、隔熱、緩衝防震、吸音、隔音、密封、阻燃等特性。可在 -40~105℃下使用。丁腈橡膠泡棉廣泛用於制各種地墊、坐墊、運動墊、墊片、儀器儀表、軟包裝、汽車、電子、空調、音響、旅遊用品等行業中成為必不可少的彈性材料。
2、密封製品
丁腈橡膠密封圈:適用於石油系液壓油、甘醇系液壓油、二酯系潤滑油、汽油、水、矽潤滑脂、矽油等介質中使用,是目前用途最廣、成本最低的橡膠密封件。不適用於極性溶劑之中,例如酮類、臭氧、硝基烴、丁酮和氯仿。一般使用溫度範圍為-40~120℃。
氫化丁腈橡膠密封圈:具有極佳的抗腐蝕、抗撕裂和抗壓縮變形特性,耐臭氧、耐陽光、耐天候性較好。比丁腈橡膠有更佳的抗磨性。適用於洗滌機械、汽車發動機系統及使用新型環保冷媒R123a的製冷系統中。不建議在醇類、酯類或芳香族的溶液中使用。一般使用溫度範圍-40~150℃。
3、膠管、膠帶製品
機械的液壓膠管,液壓膠管由內膠層、增強層和外膠層組層,內膠層直接與油液接觸,故要求在長期工作狀態下不應受流體腐蝕,能防漏。在增強層作用下能承受一定壓力。因此,宜採用丁腈橡膠。
4、工業膠輥
丁腈膠輥:①優良的耐磨;②耐油性比天然橡膠高30%-50%;③耐熱性較好,但不耐臭氧;④對非極性和弱極性油類和溶劑具有優異的抗耐性,但對芳香烴和氯代烴油類抵抗能力差。常用於印刷、印染、造紙、包裝、化纖、塑料加工等設備及其它接觸油及脂肪烴類溶劑的場合。