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丁腈橡膠
由丁二烯和丙烯腈制得的合成橡膠
主要性能
NBR具有優(yōu)異的耐油性。丁二稀單體可共聚成順式、反式和1,2-焼基三種不同的鏈結(jié)構(gòu)。典型的NBR結(jié)構(gòu)中反式占約78%。由于NBR分子鏈結(jié)構(gòu)中含有氰基，耐油性(如耐礦物油、液體燃料、動(dòng)植物油和溶劑)優(yōu)于天然橡膠、氯丁橡膠和丁苯橡膠。與其他橡膠相比NBR有更寬域的使用溫度，它的長(zhǎng)期使用溫度為120C，同時(shí)NBR具有良好的耐低溫性能，最低玻璃化溫度可達(dá)-55C。
NBR耐化學(xué)穩(wěn)定性好，加工性能良好，隨著其結(jié)構(gòu)中的丙煉腈含量其相對(duì)密度增大，硫化速度加快，拉伸強(qiáng)度性能提高，但回彈性能下降，耐寒性變差。由于NBR中的氰基容易電場(chǎng)極化，因而介電性能下降，是半導(dǎo)體橡膠。NBR可以按ACN含量的高低，分為超高、高、中高、中和低丙稀腈5類(lèi)。生產(chǎn)方式分連續(xù)和間歇聚合法兩種。連續(xù)聚合法通常用于少品種和大生產(chǎn)量生產(chǎn)，消耗低。間歇聚合法適用于多品種和小批量生產(chǎn)，聚合簽使用數(shù)量少，工程建設(shè)消耗高。目前為止，還看不出相互替代的趨勢(shì)。
化學(xué)結(jié)構(gòu)
主要分類(lèi)
并且根據(jù)ACN含覺(jué)不同劃分:
極高兩煤腈橡膠 ACN含量43%以上
高丙稀腈橡膠 ACN含量36%-42%
中兩稀腈橡膠 ACN含量25%-30%
低丙稀腈橡膠 ACN含量24%以下
因?yàn)镹BR是極性不飽和碳鏈橡膠，其配合和加工均與丁笨橡膠相似，對(duì)不飽和橡膠的共性，但它同時(shí)具有ACN基團(tuán)極性帶來(lái)的一些特點(diǎn)。
主要特點(diǎn)
①耐臭氧能力比CR差，比NR好
②通過(guò)補(bǔ)強(qiáng)賦予橡膠較好的物理力學(xué)性能和耐磨性
③當(dāng)丁腈橡膠丙稀腈含量為39%時(shí)，氣密性同IIR橡膠相當(dāng)，氣密性較好
④低溫柔性一般
⑤抗靜電性能優(yōu)良
⑥使用極性脂類(lèi)增塑效果較好
⑦與極性物質(zhì)有較好的相容性，如PVC、酌酸樹(shù)脂、尼龍
⑥包輯性不好，自粘性較低，混煉過(guò)程生熱量較大
優(yōu)異的耐油性
丁腈橡膠是耐油性、物理機(jī)械性能和耐化學(xué)藥品性等綜合性能的優(yōu)秀中，最具代表性的橡膠之一，有效利用這些特性可以使之滿(mǎn)足各種用途。在通用膠中,NBR橡膠耐苯、石油基油類(lèi)及非極性溶劑的性能遠(yuǎn)優(yōu)于NR、SBR、IIR等非極性膠，也優(yōu)于極性的CR,但丁腈橡膠的極性溶劑和耐極性油的性能不夠好。圖1-1顯示了丁腈橡膠(NBR)和其它橡膠在耐油性和耐熱性橡膠材料中的地位。
ACN含量對(duì)性能的影響
隨著ACN含量的增加NBR的極性增強(qiáng)，鏈柔順性降低，鏈間相互作用力增大，分子鏈內(nèi)雙鍵含量降低，飽和程度增加，由此也造成了一系列性能的變化，其耐油性、氣密性和耐磨耗性提高，而加工性和耐寒性下降。為此，應(yīng)根據(jù)丁腈橡膠樣膠制品類(lèi)型和使用狀況，選擇ACN含量合適的NBR。丁腈橡膠性能與ACN含量的關(guān)系，如圖。
丁腈橡膠
基本簡(jiǎn)介
丁腈橡膠
由丁二烯與丙烯腈共聚而制得的一種合成橡膠。是耐油(尤其是烷烴油)、耐老化性能較好的合成橡膠。丁腈橡膠中丙烯腈含量(%)有42～46、36～41、31～35、25～30、18～24等五種。丙烯腈含量越多，耐油性越好，但耐寒性則相應(yīng)下降。它可以在120℃的空氣中或在 150℃的油中長(zhǎng)期使用。
此外，它還具有良好的耐水性、氣密性及優(yōu)良的粘結(jié)性能。廣泛用于制各種耐油橡膠制品、多種耐油墊圈、墊片、套管、軟包裝、軟膠管、印染膠輥、電纜膠材料等，在汽車(chē)、航空、石油、復(fù)印等行業(yè)中成為必不可少的彈性材料。
主要用途
NBR因其耐油性和物理機(jī)械性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于制造各種耐油像膠制品，如0型圈、塾圈、軟管以及燃料箱襯膠、印刷滾筒、油罐襯里、絕緣地面塾板、耐油鞋底、硬橡膠零件、織物涂層、管螺紋保護(hù)層、泵的葉輪以及電線(xiàn)包皮、膠粘劑、食品包裝用薄膜、橡膠手套等領(lǐng)域。2014年，世界上生產(chǎn)NBR的國(guó)家有30多個(gè)，最大的消費(fèi)領(lǐng)域是生產(chǎn)耐油膠管制品和阻燃運(yùn)輸帶，消費(fèi)ft約占NBR總消費(fèi)量的53%。采用尼龍夾層和氯化丁基膠(am)做內(nèi)外層結(jié)構(gòu)，可生產(chǎn)能防止氟利昂氣體滲出的新型膠管；釆用HNBR為內(nèi)層膠，尼龍66為補(bǔ)強(qiáng)層，釆用CSM作為外展制成的汽車(chē)。動(dòng)力轉(zhuǎn)向恃，在12(rC下可以承受脈沖次數(shù)400萬(wàn)次。此外丁腈橡膠還是汽車(chē)旭無(wú)級(jí)變速膠帶、忠輪帶、汽車(chē)和飛機(jī)燃料贊等理想材料。我國(guó)丁腈橡膠主要用于軍工、汽車(chē)、航空工業(yè)，以油箱與塾片等耐油零部件為主，也用于密封件類(lèi)、傳動(dòng)帶類(lèi)、軟管及塑料改性材料等方面。用量在逐年增加。幾乎所存的膠管廠和雜品廠都或多或少的使用NBR。丁腈橡膠第二大應(yīng)用領(lǐng)域是密封橡膠制品，廣泛用于航天器件、變壓器、液化石汕氣管道、氣fcl蓋墜片、轎車(chē)0型等方面其中汽車(chē)用密封件約占密封檢膠制品總消貨量的50%。我國(guó)每年用于電線(xiàn)電纜制品的丁腈檢膠約為lOOOt。利用動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)和增容技術(shù)可制得 NBR/PP、NBR/PS、NBR/PVC > NBR/PA、NBR/ACR, NBR/CSM、NBR/EPDM、NBR/BR等新型合金材料，具有較好的市場(chǎng)前賀。NBR還應(yīng)用于制耐汕膠板、印刷膠棍、煤礦阻燃液壓膠管、油罐、汕箱、盛汕牲器、耐油膠鞋等。
質(zhì)量指標(biāo)
指標(biāo)名稱(chēng)NBR1704 NBR2707 NBR3604 NBR3606 N230S N240S
結(jié)合丙烯腈的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 17～20 27～30 36～40 36~40 33.5～36.5 24.5～27.5
揮發(fā)分/%≤ 1.0 1.0 1.0 1.0 0.75 0.75
灰分/%≤ 1.5 1.5 1.5 1.5 — —
防老劑D/%≥ 1.0 1.0 1.0 1.0 — —
硫化條件 142℃/(40、50、50)min
拉伸強(qiáng)度/MPa≥ 24.5 27.5 29.4 29.4 20.1 18.7
扯斷伸長(zhǎng)率/%≥450 600 550 550 400 450
永久變形/%≤ 17 28 30 30 — —
溶脹率/%≤ 70 38 20 20 — —
國(guó)外牌號(hào)有NBR2860，NBR3350，NBR3960(Petrofelex公司)、NB40S，N232S，N220SH(日本)、Krynac 2750C，Krynac4060C，Krynac 4970C(加拿大)。
丁腈橡膠并用
丁腈橡膠
，但和氯丁橡膠、改性酚醛樹(shù)脂、聚氯乙烯等極性強(qiáng)的聚合物，特別是和含氯的聚合物具有較好的相容性，常進(jìn)行并用。另外，為改善加工性和使用性能，丁腈橡膠也常與天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠等非極性橡膠并用。應(yīng)當(dāng)指出：丁腈橡膠的特點(diǎn)是耐油性好，與其它聚合物并用（除聚氯乙烯之外）都存在降低耐油性的趨勢(shì)。
高性能氫化丁腈橡膠
隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)燃料和潤(rùn)滑系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)所用的密封材料如橡膠的耐熱、耐油、耐各種化學(xué)品腐蝕等性能提出了苛刻的要求。長(zhǎng)期以來(lái)，汽車(chē)工業(yè)一直使用耐油性較好的丁腈橡膠，由于其自身的缺陷，只能在120℃以下長(zhǎng)期使用；而且，因耐臭氧、耐候和耐輻射性能較差，滿(mǎn)足不了汽車(chē)等機(jī)動(dòng)車(chē)輛對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的密封要求。氫化丁腈橡膠(HNBR)是丁腈橡膠的加氫產(chǎn)物。它既具有良好的耐油、耐臭氧、耐磨和耐化學(xué)品腐蝕性，又具有良好的壓縮永久變形、耐熱和耐低溫性能，可用于制造苛刻條件下使用的密封制品。
發(fā)展分析
目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)不足需，年進(jìn)口量約4萬(wàn)噸。2001年全球丁腈膠總年產(chǎn)能力約65萬(wàn)噸，分布在17個(gè)國(guó)家和地區(qū)。其中，中國(guó)周邊地區(qū)年產(chǎn)能力約27萬(wàn)噸，占世界總年產(chǎn)能力的40%，除印度外均是中國(guó)主要進(jìn)口來(lái)源地。中國(guó)目前有3套裝置：一是中石油蘭化公司早期從前蘇聯(lián)引進(jìn)采用高溫間歇乳液聚合技術(shù)的硬膠裝置，年產(chǎn)能力約0.45萬(wàn)噸，可生產(chǎn)3個(gè)牌號(hào)；二是中石油吉化公司從日本引進(jìn)丁苯膠裝置的1條生產(chǎn)線(xiàn)改造而成的丁腈膠裝置，采用多釜串聯(lián)、低溫乳液聚合工藝，年產(chǎn)能力為1萬(wàn)噸，可生產(chǎn)5個(gè)牌號(hào)；三是蘭化公司近年從日本引進(jìn)的年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸低溫乳液聚合裝置，可生產(chǎn)高、中、低含腈量的9個(gè)牌號(hào)軟膠。2002年，中國(guó)丁腈膠生產(chǎn)能力為2.95萬(wàn)噸，產(chǎn)量為2.5萬(wàn)噸，開(kāi)工率約85%。
丁腈橡膠
隨著2000年蘭化公司新裝置建成投產(chǎn)，中國(guó)丁腈膠年產(chǎn)量逐年增加，市場(chǎng)占有率也在不斷提高。而國(guó)內(nèi)需求量也在快速增加，產(chǎn)量增加仍不能滿(mǎn)足快速增長(zhǎng)的需求，每年仍需要進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量。2000年國(guó)內(nèi)產(chǎn)量為0.86萬(wàn)噸，進(jìn)口3.45萬(wàn)噸，消費(fèi)量為4.31萬(wàn)噸，國(guó)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率約19.8%；2001年國(guó)內(nèi)產(chǎn)量2.19萬(wàn)噸，進(jìn)口4.56萬(wàn)噸，消費(fèi)量為6.75萬(wàn)噸，國(guó)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率為32.4%；2002年國(guó)內(nèi)產(chǎn)量為2.5萬(wàn)噸，進(jìn)口3.71萬(wàn)噸，消費(fèi)量為6.21萬(wàn)噸，國(guó)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率為40%。中國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品主要來(lái)源于日本、韓國(guó)、俄羅斯及中國(guó)臺(tái)灣省，進(jìn)口牌號(hào)達(dá)數(shù)10個(gè)品種。據(jù)中國(guó)石油和化工協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，從1995年～2002年，中國(guó)丁腈膠年均消費(fèi)增長(zhǎng)率約12%，預(yù)計(jì)2003年～2005年國(guó)內(nèi)需求仍將保持年均8%左右的增長(zhǎng)速度，2005年國(guó)內(nèi)丁腈膠需求量將達(dá)到7萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)不僅從數(shù)量還是品種看都不能滿(mǎn)足需求，即使3套裝置全部滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，也僅占總消費(fèi)量的40%左右，而差距更大表現(xiàn)在品種與牌號(hào)上面。目前國(guó)內(nèi)僅能生產(chǎn)10余個(gè)品種，而需求達(dá)到幾十個(gè)品種，因此國(guó)內(nèi)丁腈膠工業(yè)發(fā)展任重道遠(yuǎn)。為此，建議：首先，中國(guó)加入WTO后，給丁腈膠工業(yè)發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過(guò)對(duì)3套裝置調(diào)查的情況看，在受到外國(guó)產(chǎn)品嚴(yán)重沖擊和原料價(jià)格上升的同時(shí)，產(chǎn)品仍存在一定利潤(rùn)空間。而且中國(guó)橡膠加工業(yè)快速發(fā)展，橡膠制品出口量有所增加，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)未來(lái)丁腈膠需求量將遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)測(cè)量，因此國(guó)內(nèi)有必要引進(jìn)技術(shù)再建設(shè)規(guī)?；‰婺z裝置。
第二，由于國(guó)內(nèi)丁腈膠裝置全部是引進(jìn)的，在裝置建設(shè)和運(yùn)行中存在的一些問(wèn)題仍沒(méi)有得到完全解決。面對(duì)國(guó)際原料價(jià)格起伏不定和國(guó)外產(chǎn)品沖擊，加快對(duì)引進(jìn)技術(shù)消化吸收，提高裝置競(jìng)爭(zhēng)力非常關(guān)鍵，如國(guó)內(nèi)產(chǎn)品膠濕斑多，產(chǎn)品水分含量超標(biāo)，裝置物耗和能耗偏高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本升高。另外，用于浸漬產(chǎn)品的丁腈膠乳自給率太低，目前主要依賴(lài)進(jìn)口，而且進(jìn)口量快速上升，如2001年、2002年國(guó)內(nèi)進(jìn)口量分別為0.84萬(wàn)噸和1.1萬(wàn)噸。只有在消化引進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新，才能保證我國(guó)3套裝置穩(wěn)定運(yùn)行，并為今后引進(jìn)裝置快速達(dá)標(biāo)生產(chǎn)積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。
第三，隨著蘭化最近1套引進(jìn)裝置投產(chǎn)，國(guó)內(nèi)丁腈膠品種牌號(hào)有很大增加，為國(guó)內(nèi)用戶(hù)選用合適的國(guó)產(chǎn)牌號(hào)提供了很大方便。但國(guó)內(nèi)牌號(hào)仍不能復(fù)蓋市場(chǎng)上的暢銷(xiāo)牌號(hào)，要想與國(guó)外產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，應(yīng)該努力使現(xiàn)有品種性能達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品水平的同時(shí)，針對(duì)需求，積極開(kāi)發(fā)其他牌號(hào)以及性能獨(dú)特、附加值高的特種產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功的氫化丁腈膠和粉末丁腈膠，應(yīng)進(jìn)一步提升生產(chǎn)技術(shù)，盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。尤其是要加快發(fā)展目前需求增長(zhǎng)迅速的汽車(chē)用丁腈膠制品。隨著車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)溫度提高及耐油制品使用環(huán)境的苛刻，要研制開(kāi)發(fā)出多個(gè)適合現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的品種。
第四，應(yīng)對(duì)中國(guó)丁腈膠產(chǎn)品進(jìn)行全面的性能評(píng)價(jià)，包括加工性能分析測(cè)試與評(píng)價(jià)，從而為下游加工企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)，并提供丁腈膠加工應(yīng)用、市場(chǎng)推廣服務(wù)；研究開(kāi)發(fā)中國(guó)專(zhuān)用丁腈膠的混煉膠配方和工藝；根據(jù)中國(guó)國(guó)情和區(qū)域消費(fèi)需求不同，建立靈活多變的銷(xiāo)售模式和網(wǎng)絡(luò)。最終使中國(guó)丁腈膠生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)與市場(chǎng)需求相結(jié)合，促進(jìn)其生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)全面提高。
生產(chǎn)工藝特點(diǎn)：①單體丙烯腈極性較強(qiáng)，致使在聚合過(guò)程中膠乳不太穩(wěn)定，丙烯腈用量越大，膠乳的穩(wěn)定性就越差。②介質(zhì)的堿性或酸性太強(qiáng)或聚合溫度過(guò)高都會(huì)引起氰基的水解，即：生成的酸會(huì)破壞乳化劑，這也是導(dǎo)致乳膠不穩(wěn)定的原因之一。③上述水解反應(yīng)的中間產(chǎn)物酰胺基和聚合物鏈中的氰基在較高溫度下，都可能進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，使產(chǎn)品質(zhì)量變壞。④丁二烯與丙烯腈的競(jìng)聚率相差頗遠(yuǎn)（在40℃時(shí)分別為0.3和0.02）,因此，共聚物中單體的組成及分布，對(duì)轉(zhuǎn)化率的依賴(lài)性較大。采用分批加入丙烯腈的辦法可以改善氰基分布。
隨著我國(guó)快速城市化和交通需求的日益增長(zhǎng)， NBR 仍有一定發(fā)展空間。NBR 行業(yè)成為近期的投資熱點(diǎn)，如：申華化學(xué)工業(yè)有限公 司正在進(jìn)行丁苯橡膠（SBR）和NBR 共線(xiàn)生產(chǎn)技 改項(xiàng)目，將一條原丁苯橡膠生產(chǎn)線(xiàn)改造成3 萬(wàn)t ／ a NBR 生產(chǎn)線(xiàn)，可根據(jù)市場(chǎng)需要，切換生產(chǎn)丁苯橡 膠和NBR；英薩-金浦（南京）合成橡膠公司建 設(shè)的6 萬(wàn)t ／ a NBR 裝置可望在2014 年第一季度開(kāi) 車(chē)，該公司是墨西哥KuoSAB 集團(tuán)和中國(guó)江蘇金 浦集團(tuán)的合資公司，股份各占50%；中國(guó)藍(lán)星也 計(jì)劃新建一套4 萬(wàn)t ／ a NBR 裝置。如果這些裝置 均能按計(jì)劃建成投產(chǎn)，預(yù)計(jì)2016 年我國(guó)NBR 產(chǎn) 能將達(dá)到36 萬(wàn)t ／ a，產(chǎn)能的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)需求的增速，屆時(shí)我國(guó)NBR 產(chǎn)能可能出現(xiàn)過(guò)剩。
丁腈膠因耐油、耐熱性能和物理機(jī)械性能優(yōu)異，已經(jīng)成為耐油橡膠制品的標(biāo)準(zhǔn)彈性體，廣泛用于汽車(chē)、航空航天、石油開(kāi)采、石化、紡織、電線(xiàn)電纜、印刷和食品包裝等領(lǐng)域。其中，用于制造各種汽車(chē)零部件的NBR 約占總消費(fèi)量的50%以上。因此，汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展對(duì)NBR 產(chǎn)業(yè)影響程度較大。 2012 年我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)雙雙突破1 900 萬(wàn)輛，再次突破紀(jì)錄，增速超過(guò)了4%，蟬聯(lián)世界第一。2012 年NBR 表觀消費(fèi)量較上一年增長(zhǎng)約11.2%，約為20.07 萬(wàn)t，國(guó)產(chǎn)膠市場(chǎng)占有率略有上升， 2012 年已經(jīng)達(dá)到60.2%，同比上升了5 個(gè)百分點(diǎn)。
2013 年我國(guó)經(jīng)濟(jì)將溫和回升， GDP 增速為8.4%左右，增速較2012 年上升0.6 個(gè)百分點(diǎn)。預(yù)計(jì)第一產(chǎn)業(yè)增 加值增速為4.7%，第二產(chǎn)業(yè)為8.9%，第三產(chǎn)業(yè)為8.8%。橡膠行業(yè)屬第二產(chǎn)業(yè)，綜合分析NBR 行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)NBR 需求增長(zhǎng)速度將保持在6%左右， 2016 年國(guó)內(nèi)NBR 的需求量將達(dá)到25 萬(wàn)t 左右。
制作加工
制作
丁腈橡膠于1930年首先由德國(guó)進(jìn)行研究，在1931年制成丁二烯與丙烯
丁腈橡膠
制法
（一）原料
丁腈橡膠聚合用單體為丁二烯和丙烯腈。聚合用輔助原料有如下幾種。
聚合引發(fā)劑為：熱聚合采用無(wú)機(jī)過(guò)氧化物（如過(guò)硫酸鹽）；冷聚合采用氧化還原引發(fā)劑（如過(guò)氧化氫和二價(jià)鐵鹽共存的催化體系）。聚合度調(diào)節(jié)劑為長(zhǎng)鏈烷基硫酸等乳化劑為陰離子表面活性劑、松香酸皂和脂肪酸皂等。電解質(zhì)為氯化鉀、磷酸鈉和硫酸鈉等。聚合終止劑為氫醌類(lèi)、二甲基二硫代氨基甲酸鹽類(lèi)等。
（二）聚合
1．配方及工藝條件
聚合配方及工藝條件如表7－2和表7—3所示。
2．聚合工藝過(guò)程
（1）碳?xì)?/a>相、水相、助劑的配制將一定比例的丁二烯、丙烯腈混合均勻，制成碳?xì)湎?。在乳化劑中加?/span>氫氧化鈉、焦磷酸鈉、三乙醇胺、軟水等制成水相。并配制引發(fā)劑等待用。將碳?xì)湎嗪退喟匆欢ū壤旌虾笏腿肴榛?，在攪拌下?jīng)充分乳化后送入聚合釜。
（2）聚合往聚合釜內(nèi)直接加入引發(fā)劑，在一定溫度的釜內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)，爾后分批加入調(diào)節(jié)劑，以調(diào)節(jié)橡膠的分子量。聚合反應(yīng)進(jìn)行至規(guī)定轉(zhuǎn)化率時(shí)，加入終止劑終止反應(yīng)，并將膠漿卸入中間貯槽。
注：工藝條件聚合溫度為13℃。
真空脫出游離的丙烯腈。丁二烯經(jīng)壓縮升壓后循環(huán)使用，丙烯腈經(jīng)回收處理后再使用。
（4）后處理經(jīng)脫氣后的膠漿加入防老劑D，過(guò)濾除去凝膠后，用食鹽水凝聚成顆粒膠，經(jīng)水洗后擠壓除去水分，再用干燥機(jī)干燥，然后包裝即得成品橡膠。經(jīng)干燥后的橡膠含水量應(yīng)低于1%，成品膠一般每包重25kg。
加工
塑煉特性
門(mén)尼粘度在65以下的軟丁腈橡膠一般不需要塑煉，而門(mén)尼粘度在90-120的硬丁腈橡膠可塑性低，加工工藝性能差，加工前應(yīng)進(jìn)行充分塑煉，總體來(lái)說(shuō)，由于丁腈橡膠韌性大，收縮劇烈，生熱大，塑煉較為困難。丁腈橡膠的塑煉宜用 煉機(jī)進(jìn)行薄通，并盡能降低輯簡(jiǎn)溫度(最好在30-40度)、減小輯距(0.5到l.Oinm)、減少容量(約為天然膠的丨/2-1/3)。采用加強(qiáng)冷卻效果(如冷風(fēng)循環(huán)裝置)和分段塑煉提高塑煉效果。高ACN 丁腈橡膠一般的塑煉即可滿(mǎn)足加工耍求，而低ACN含量和ACN含量丁腈橡膠需要采用分段塑煉才能達(dá)到效梁，分段塑煉的工藝條件(以XK360開(kāi)煉機(jī)為例)一般是：貓距0.5-丨.Omm,輯溫40-5(rC,容量10-丨5kg,分段塑煉，每段時(shí)間為25min,中問(wèn)停放3-4小時(shí)，三段塑煉后，可塑度達(dá)到0.3威氏左右。粉狀配合劑有利于丁腈像膠的塑煉，粒子越粗效果越大(如粗粒子碳酸鐘等)。因此，對(duì)一般要求的膠料，塑煉幾次后，膠片表面并不平滑時(shí)，也可加入粉料，使膠料可塑性提高。鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等醋類(lèi)增塑劑，在塑煉時(shí)加入，也可顯著提高可塑度。塑解劑對(duì)丁臘棟膠的塑煉效果也起促進(jìn)作用，常用的有促進(jìn)劑M、二苯甲酰胺基二苯基二硫化物和二苯酰一硫化物等。丁腈橡膠在高溫塑煉時(shí)，會(huì)生成凝膠，因此不能使用密煉機(jī)進(jìn)行塑煉。
丁腈橡膠的混煉特性
丁腈橡膠的加工特性在很大程度上取決于ACN的含量，氛基基團(tuán)使分子間作用力加強(qiáng)，分子鏈柔順性下降，使大分子容易產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或支鏈，這些結(jié)構(gòu)特性影響混煉。丁腈橡膠混煉能耗較高，配合劑在膠料中分散困難，這可能是與分子間作用力較大有關(guān)。
丁腈橡膠粘度比一般橡膠高，丙稀腈含量26-40%的膠料門(mén)尼粘度為90-120。橡膠加工能耗與生膠的粘度成正比。丁腈橡膠混煉生熱大，這與異戊橡膠和丁苯橡膠不同，該種橡膠在高溫度和高機(jī)械應(yīng)力作用下混煉，往往產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化作用，因此在升溫和延長(zhǎng)混煉時(shí)間的條件下，會(huì)導(dǎo)致黏度增加，加入活性高和結(jié)構(gòu)高炭黑，如快壓出爐黑、高耐磨爐黑和中超耐磨爐黑時(shí)，橡膠粘度升高更多，并形成凝膠，加工困難。
低速混煉，膠料生熱較低，所以宜釆用轉(zhuǎn)速為10-20r/min的密煉機(jī)或 煉機(jī). 進(jìn)行混煉，且宜用小輔距、低速比和分批加料等工藝條件和操作方法，丁腈橡膠、常采用特有的降低膠料溫度的工藝措施：在密煉機(jī)中同時(shí)加入炭黑和軟化劑，這樣可以減慢結(jié)構(gòu)化程度，并延長(zhǎng)焦燒時(shí)間，但配合劑分散度稍有降低，當(dāng)炭黑用量高于80份時(shí)，應(yīng)分三次加入，可降低結(jié)構(gòu)化程度，改善膠料性能。硫橫在丁腈橡膠中分散困難，最好在初期在密煉機(jī)中加入，這樣分散度可以提高10%,促進(jìn)劑最后在開(kāi)煉機(jī)中加入。
(1)開(kāi)煉
丁腈膠開(kāi)煉時(shí)具有以下特點(diǎn):
1)生膠不易包輯，包輯后加粉料，又易第二次脫轄。
2)由于生膠內(nèi)聚能大，粉料不易混入。
3)混料時(shí)間較長(zhǎng)，比天然膠長(zhǎng)1倍左右。
4)生熱量大，膠溫易升高。
根據(jù)這些特點(diǎn)，丁腈橡膠混煉應(yīng)保持40-45°C的輥溫，裝膠容量低，應(yīng)為普通合成膠的70%-80%。輯距以3mm-4mm為宜，粉料分批加入，一般要先加硫磺、氧化鋅、固體軟化劑和增塑劑，待膠料軟化后，再加入防老劑和活性劑等。炭黑和液體軟化劑最好分批加入，避免粘輔，最后加促進(jìn)劑，為避免焦燒，應(yīng)加完粉料后稍加翻勾即取下冷卻，最后再薄通翻煉。
(2)密煉
采用密煉機(jī)混煉丁腈樣膠，可以提高生產(chǎn)效率，改善操作條件，混煉效果良好，丁腈橡膠的密煉須嚴(yán)格控制混煉溫度，充分冷卻，排膠溫度不應(yīng)超過(guò)130C。
1.塑煉
可塑度又稱(chēng)可塑性，是表示未硫化膠(生膠、混煉膠)流變性質(zhì)的一種習(xí)慣用語(yǔ)，又稱(chēng)可塑性?？伤芏仁侵赶鹉z受外力作用產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后，保存其形變的性質(zhì)。生膠的可塑度常用威廉氏法表示，其數(shù)值范圍在0-1之間，數(shù)值愈大表示可塑度愈高。
2.混煉
丁腈橡膠混煉時(shí)由于分子內(nèi)摩擦和生熱較大，混煉同塑煉一樣，宜采用小輥距和低輥溫，硫黃在丁腈橡膠中分散困難，應(yīng)在混煉初期加人，但促進(jìn)劑仍在最后加人。丁腈橡膠混煉工藝如下：輥溫40-45r-，輥筒速比1:1.1-1.2，輥距3-4mm,裝膠容量為普通合成膠70%-80%，加料順序?yàn)椋荷z——硫黃——氧化鋅、硬脂酸-1/2炭黑——1/2增塑劑——1/2炭黑——1/2增塑劑——促進(jìn)劑——搗膠混勻——出片。
3.壓出
丁腈橡膠壓出時(shí)易產(chǎn)生焦燒，若壓出物表面粗糙或硫化后呈層狀剝離時(shí)，多是由焦燒引起的。丁腈橡膠的壓出工藝：機(jī)筒、螺桿溫度40-60℃，口模溫度80-90t，機(jī)頭溫度90-100。為防止焦燒和保證壓出物表面光滑，擠出機(jī)螺桿應(yīng)通水冷卻。
4.硫化
粉末NBR
丁腈橡膠
PVC、ABS、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等產(chǎn)品的耐油性、熱塑性彈性體的回彈性能和壓縮永久變形性能、耐彎曲性能，還能減少增塑劑的揮發(fā)損失，提高制品壽命，與PVC共混后可以替代硫化橡膠使用。
技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo)
外觀 白色粉末
比重g/cm3 0.98
丙稀腈含量% ≤28
粒徑mm <1.0
門(mén)尼粘度(ML1+4,100%) 50
凝膠含量% 10～30
易揮發(fā)物% 0.5Max
分子結(jié)構(gòu) 線(xiàn)性/非交聯(lián)
聚合方法冷聚合
產(chǎn)品用途
與環(huán)氧樹(shù)脂有良好的相溶性，可制成橡膠—樹(shù)脂結(jié)構(gòu)型膠粘劑，具有良好的耐油性、耐屈撓性和較高的粘結(jié)強(qiáng)度，廣泛用于汽車(chē)工業(yè)耐油部件和海綿材料的粘合；
用于鞋類(lèi)產(chǎn)品，可以提高防滑性（可與TPR媲美）。
包裝儲(chǔ)存
粉末丁腈橡膠HTD28與進(jìn)口P830型丁腈比較
材料名稱(chēng) | HTD-28 | 進(jìn)口P830 |
PVC（2500） | 100 | 100 |
穩(wěn)定劑（Ca-Zn） | 5 | 5 |
DOP | 75 | 75 |
BaSt | 0.6 | 0.6 |
HSt | 0.5 | 0.5 |
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注：粉末丁腈橡膠HTD-28除斷裂伸長(zhǎng)率外，其余指標(biāo)均優(yōu)于P830。
配方設(shè)計(jì)
(1)丁腈橡膠
丁腈橡膠密封膠選用的丁腈橡膠大多為丁腈40，40代表丙烯腈含量為40%，這種橡膠極性、彈性、粘接性等綜合性能較好。其分子量大小通常以門(mén)尼黏度來(lái)表征，作為粘接密封材料的丁腈橡膠常選用門(mén)尼黏度70～80的產(chǎn)品。
(2)樹(shù)脂
與丁腈橡膠配伍的樹(shù)脂主要是酚醛樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂，在密封膠中則主要是酚醛樹(shù)脂。樹(shù)脂在膠中的作用主要是改善膠的耐熱性、粘接力、剛度和交聯(lián)基團(tuán)。而丁腈橡膠則主要提供膠的彈性、耐油性、耐介質(zhì)和疲勞性能，兩者相輔相成，使丁腈密封膠的性能更加完美。在丁腈密封膠中常用的對(duì)叔丁酚甲醛樹(shù)脂（2402酚醛）是一種油溶性酚醛，溶于苯類(lèi)、乙酸乙酯、環(huán)己烷、汽油和植物油，有良好的耐熱、耐老化性，它與丁腈橡膠互溶性好，可以任意比例混合。它雖然自身不能硫化丁腈橡膠，但在硫化劑、促進(jìn)劑存在時(shí)可以與丁腈橡膠有硫化作用。
(3)填料和補(bǔ)強(qiáng)劑
(5)其他助劑
包括防老劑（4010NA、RD等）、增強(qiáng)劑、增稠劑等。
典型應(yīng)用配方1
石棉30～40 200 200 400
粉末丁腈橡膠 10～20 8～10 90～100 90～100
酚醛樹(shù)脂7～10 80～100 40～60
黃銅切削 7～10
硫磺 0.2～0.4 5 2
促進(jìn)劑M 0.2～0.4 1.5 1
重晶石 130～150 15～20
摩擦粉 20～30
硬脂酸5 15～20
防焦劑 1 0.5
典型應(yīng)用配方2
粉末丁腈橡膠 15～20 40～60 20～30 15～25
增塑劑DOP 70～90 80～100 15～25 60～80
鋅鋇穩(wěn)定劑 3 1.5 3
有機(jī)磷酸脂 1 0.5
輕鈣10～20
硬脂酸鈣2～4 0.5 1
著色劑2～4 0.5 2～4
環(huán)氧大豆油 4～6 4～6
硬脂酸鉛 0.5
硫酸鋇 4～6 1.0～2.0
ABS改性劑 2
二氧化鈦 4～6
加工助劑 0.5
劃分標(biāo)準(zhǔn)
丁腈橡膠的品種牌號(hào)有320多個(gè)。依其結(jié)合丙烯腈量、聚合溫度、門(mén)尼粘度、物理形態(tài)、加工使用性能和防老劑類(lèi)型等進(jìn)行劃分。
1）結(jié)合丙烯腈量為42%的極高腈品級(jí)；
2）結(jié)合丙烯腈量為36-41%的高腈品級(jí)；
3）結(jié)合丙烯腈量為31-35%的中高腈品級(jí)；
4）結(jié)合丙烯腈量為25-30%的中腈品級(jí)；
5）結(jié)合丙烯腈量為24%以下的低腈品級(jí)；
二、按聚合溫度分類(lèi)有高溫聚合丁腈橡膠和低溫聚合丁腈橡膠兩種，現(xiàn)主要采用低溫聚合法生產(chǎn)。卓創(chuàng)WiKi游客
三、按門(mén)尼粘度分類(lèi)商品丁腈橡膠的門(mén)尼粘度（ML100℃1+4）為20-140，主要品種牌號(hào)的為25-100。
四、按物理類(lèi)型分類(lèi)有塊狀、片狀、粉末狀或顆粒狀和液態(tài)等幾種形態(tài)的丁腈橡膠。
五、按加工、使用性能分類(lèi)丁腈橡膠有通用型、易加工性、易溶解型、部分交聯(lián)型、對(duì)金屬不腐蝕型、助劑型、羧基丁腈膠、聚氯乙烯改性型、與樹(shù)脂并用型易積聚穩(wěn)丁腈橡膠等品種。
六、按防老劑分類(lèi)有污染型、微污染型和非污染型丁腈橡膠。品種牌號(hào)標(biāo)志意義
各國(guó)商品丁腈橡膠品種牌號(hào)的標(biāo)志含義簡(jiǎn)述如下。
一、我國(guó)蘭州化學(xué)公司和成橡膠廠的產(chǎn)品牌號(hào)緣由DCJ與后綴三圍數(shù)字組成，前兩位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5577—85規(guī)定，已采用由NBR與后綴四位數(shù)字組成，其中前兩位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量的低限值，第四位數(shù)字表示門(mén)尼粘度低限值的十位數(shù)字。例如，NBR1704即表示結(jié)合丙烯腈量17-20%，門(mén)尼粘度40-65的污染型高溫聚合丁腈橡膠。
二、美國(guó)GoodrichChemical公司的產(chǎn)品牌號(hào)由ycar與后綴四位數(shù)字組成。前兩位數(shù)字表示丁腈橡膠的形態(tài)：10表示塊狀，13表示液態(tài)，14表示粉末狀。第三位數(shù)字表示丁腈橡膠的使用性能：0表示標(biāo)準(zhǔn)型，1表示易加工型，3表示易溶解型，4表示低溫聚合。第四位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量：1表示高腈品級(jí)，2表示中高腈品級(jí)，3表示中腈品級(jí)，4表示低腈品級(jí)，而后兩位數(shù)字為72者表示羧基丁腈橡膠。
三、加拿大Polysar公司的產(chǎn)品牌號(hào)為Nrynac,后綴有三位數(shù)字和四位數(shù)字兩種組合法i。前者分800和820兩個(gè)系列產(chǎn)品，其中100和200系列為羧基丁腈橡膠；后者組合時(shí)，前兩位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量，后兩位數(shù)字表示門(mén)尼粘度。
四、日本ゼォン公司的產(chǎn)品牌號(hào)為Nipol，產(chǎn)品牌號(hào)中有DN后綴三位數(shù)字和N后綴兩位數(shù)字兩種結(jié)合法。DN后綴的三位數(shù)字中第一位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量，0、1、2、3、和4分別表示結(jié)合丙烯腈量為極高、高、中高、中和低等5個(gè)品級(jí)，5表示聚氯乙烯改性型，6表示液體丁腈橡膠，12表示與易二無(wú)戊三元共聚的丁腈橡膠。N后綴的兩位數(shù)字中第一為數(shù)字是2-4，表示結(jié)合丙烯腈量，數(shù)字越大含量越低，第二位數(shù)字0表示標(biāo)準(zhǔn)型高溫聚合，1表示標(biāo)準(zhǔn)型低溫聚合，3表示低粘度對(duì)金屬不腐蝕性，4表示羧基丁腈橡膠，2或在第二位數(shù)字后附綴的J表示牙處和加工性能良好的丁腈橡膠。
五、聯(lián)邦德國(guó)Bayer公司的產(chǎn)品牌號(hào)為PerbunanN之后綴四位數(shù)字組成，前兩位數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量，后兩位數(shù)字表示門(mén)尼粘度；NS表示非污染型。
六、蘇聯(lián)的產(chǎn)品牌號(hào)由CKH與后綴二位數(shù)字組成，數(shù)字表示結(jié)合丙烯腈量，M表示易加工型，H表示非污染型，A表示低溫聚合，C表示乳化劑為混合皂。
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