通用橡胶: 丁腈橡胶NBR

丁腈橡胶（NBR）是由丁二烯和丙烯腈两种单体经乳液聚合或溶液聚合而成的弹性体。工业上使用的丁腈橡胶主要是乳液聚合得到的丁腈橡胶。其分子结构是随机的，其化学结构式如下：

同时，丁二烯链主要为反式-1，4结构。含28%丙烯腈的顺丁橡胶具有反式-1，4结构含量77.6%和L，2结构含量10%的微观结构。1，4结构和1，2结构，如顺丁-1，4结构含量在28℃时为12.4%。

一、结构特点

（1）分子结构为不规则无定形橡胶。

（2）极性橡胶是在分子链中引入强极性氰基形成的。丙烯腈含量越高，极性越强，分子间作用力越大，分子链的柔性越差。

（3）不饱和橡胶是由于分子链中存在双键。但随着丙烯腈含量的增加，双键数目减少，即不饱和度随丙烯腈含量的增加而降低。

（4）相对分子质量分布较窄。例如，中、高丙烯腈含量NBR的相对分子质量分散指数为4.1。

2。性质、功能及应用

NBR是一种浅黄色到棕色的弹性体，有轻微的腋窝气味。随着丙烯腈含量的增加，密度在0.945～0.999 g/cm3之间。丁腈橡胶可溶于苯、甲苯、酯类、氯仿和极性溶剂等芳烃。

NBR的优缺点总结如下：

丁腈橡胶的耐油性能仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，但优于氯丁橡胶。由于氰基极性高，NBR不向非极性和弱极性油中扩散，但对芳烃和氯化烃油的抗性较差。

（2）丁腈橡胶具有丙烯腈的结构，不仅降低了分子的不饱和度，而且由于氰基具有较强的电子吸收能力，使烯丙基方向的氢更加稳定，其耐热性优于丁苯橡胶、普通橡胶等天然橡胶，如图T所示。他身材高大。L 11。选择合适的配方，在热油中最高工作温度可达130，可承受150高温。

（3）NBR极性增加了分子间作用力和耐磨性。丁腈橡胶的耐磨性比天然橡胶高30%-45%。

（4）NBR的极性和反-1，4结构使其致密、低渗透。这也是由于丁基橡胶具有良好的气密性。

由于引入了丙烯腈，丁腈橡胶的耐化学腐蚀性能优于天然橡胶，但对强氧化酸的耐腐蚀性能较差。

_丁腈橡胶是一种无自增强性的无定形橡胶。纯橡胶硫化胶的拉伸强度仅为3.0-4.5兆帕。因此，使用前必须加固。炭黑增强硫化胶的拉伸强度可达25-30MPa，优于丁苯橡胶。

_由于分子链的柔韧性和非结晶性差，丁腈橡胶的弹性、耐寒性、柔韧性和抗撕裂性差，使硫化胶发生热变形。丁腈橡胶的耐寒性比普通橡胶差，脆化温度为-10~20℃。

_丁腈橡胶的极性使其具有半导电性，不易作为电绝缘材料使用。它的体积电阻只有108-l09欧？介电系数为7-12的m最差。

_ NBR是不饱和的，其分子链不够灵活，不能被臭氧破坏，加速了臭氧裂纹的传播。特别是当产品与使用中的油接触时，在合作过程中加入的抗臭氧剂很容易被油抽出来，具有防止臭氧破坏的能力。

_ NBR分子量分布窄，极性大，分子链柔性差，化学结构特殊，加工性差。结果表明：塑料的塑化效果低，混炼操作困难，混炼过程中热量高，压延、挤出的收缩、膨胀率高，自粘性差，固化速度慢。

（11）丁腈橡胶是最昂贵的橡胶之一，其生产成本高于氯丁橡胶。

（12）氢化丁腈橡胶（HNBR）的功能特性氢化丁腈橡胶比氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯和丙烯酸酯橡胶具有更好的耐油性，其耐热性介于氯磺化聚乙烯、氯醚橡胶和乙烯丙二烯橡胶之间，即S优于一般丁腈橡胶（40℃以上），其耐油性较低。温度性能优于丙烯酸酯橡胶。耐胺性和耐蒸汽性均优于氟橡胶，与三元乙丙橡胶相似。压缩永久变形接近三元乙丙橡胶，挤压性能优于氟橡胶。

氢化丁腈橡胶主要用于油气井和汽车工业。近年来，油气井的井深越来越深，井下环境和温度条件越来越严格。在高温高压下，NBR和FBR很快被硫化氢、二氧化碳、甲烷、柴油、蒸汽和酸破坏。氢化丁腈橡胶在这些介质中的诱导效果优于丁腈橡胶和FBR。

丁腈橡胶（NBR）以其优良的耐油性能和橡胶性能广泛应用于各种耐油产品中。高丙烯腈含量的丁腈橡胶一般用于直接接触油和耐油要求高的产品，如油封、输油管道、化工容器织物、垫片等，一般耐油产品一般采用中丙烯腈含量的丁腈橡胶，如：O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要求低的产品，如耐低温耐油产品和耐油减震产品。

其次，由于NBR具有半导电性，因此可以用于需要静电以避免火灾发生的地方，如纺织辊、皮革环、阻燃输送带等。

NBR还可以与其他橡胶或塑料一起使用，以改善各种功能，最广泛的是用聚氯乙烯进一步提高其耐油性和耐臭氧老化性。

分类

乳液型聚丁二烯-丙烯腈橡胶（EPNBR）种类繁多。根据丙烯腈含量、门尼粘度和聚合温度，一般分为几十种。根据用途不同，可分为一般型和特殊型两种。特殊类型包括羧基丁腈橡胶、部分交联丁腈橡胶、丁腈和聚氯乙烯共沉淀橡胶、液体丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶。丁腈橡胶按丙烯腈含量可分为五类。

（1）超高丙烯腈-丁二烯-丙烯腈橡胶中丙烯腈含量超过43%。

（2）高丙烯腈-丁二烯-丙烯腈橡胶中的丙烯腈含量为36%-42%。

（3）中、高丙烯腈-丁二烯-丙烯腈橡胶中丙烯腈含量为31%-35%。

（4）丙烯腈-丁二烯-丙烯腈橡胶-丙烯腈含量为25%-30%。

丙烯腈橡胶中的丙烯腈含量小于24%。

国产丁腈橡胶的丙烯腈含量大致为三个等级，即相当于上述高、中、低丙烯腈含量等级。对于每种NBR，商标通常可以根据门尼粘度值进行分类。穆尼粘度较低（约45）。它具有优良的加工性能，不需塑料即可直接混合。但是，强度、回弹和压缩永久变形等物理力学性能比同等级的稍差。但是，如果门尼粘度高，必须在混合前形成。

根据聚合温度，NBR可分为两类：热NBR（聚合温度25-50 C）和冷NBR（聚合温度5-20 C）。热聚丁二烯-丁腈橡胶（TPNBR）加工性差，塑性差，不易缓蚀。冷聚丁腈橡胶由于聚合温度的降低，增加了反式-1,4结构的含量，降低了凝胶含量和歧化程度，从而提高了加工功能。结果表明，该工艺能耗低，粉体消耗快，压延、挤压半成品润滑性好，粒度更稳定，在溶剂中溶解性能好，物理机械性能提高。对。

国内NBR商标一般用四位数字表示。前两位数字表示丙烯腈的含量，第三位数字表示聚合的条件和含量。