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NBR具有優異的耐油性。典型的NBR結構中反式占約78%。由于NBR分子鏈結構中含有氰基，耐油性（如耐礦物油、液體燃料、動植物油和溶劑）優于天然橡膠、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，它的長期使用溫度為120℃，同時NBR具有良好的耐低溫性能，玻璃化溫度可達-55℃。^[1]

NBR耐化學穩定性好，加工性能良好，隨著其結構中的丙烯腈含量其相對密度增大，硫化速度加快，拉伸強度性能提高，但回彈性能下降，耐寒性變差。由于NBR中的氰基容易電場極化，因而介電性能下降，是半導體橡膠。NBR可以按ACN含量的高低，分為超高、高、中高、中和低丙烯腈5類。生產方式分連續和間歇聚合法兩種。連續聚合法通常用于少品種和大生產量生產，消耗低。間歇聚合法適用于多品種和小批量生產，工程建設消耗高。^[1]

丁腈橡膠雖然具有優良的物理機械性和加工性能，但長期在在酸性汽油和高溫（150℃）環境中使用性能不如氟橡膠和丙烯酸酯橡膠，為此開發出性能優異的氫化丁腈橡膠（HNBR）。此外，還開發了具有極超耐寒性和高純度丁腈橡膠及羧基丁腈橡膠（XNBR）等。^[1]

丁腈橡膠是淺褐色的彈性體，分子量為70萬左右，由于強極性CN基團，所以對脂肪烴油類和汽油具有的穩定性。并且根據ACN含覺不同劃分:

丁腈橡膠：ACN含量43%以上

高丁腈橡膠：ACN含量36%-42%

中高丁腈橡膠：ACN含量31%-35%

中丁腈橡膠：ACN含量25%-30%

低丁腈橡膠：ACN含量24%以下

丁腈橡膠耐熱性較好，它的耐熱性比天然橡膠和丁苯橡膠好，長期使用溫度可達100攝氏度，120℃可以用40天。^[1]

①耐臭氧能力比CR差，比NR好。

②通過補強賦予橡膠較好的物理力學性能和耐磨性。

③當丁腈橡膠丙烯腈含量為39%時，氣密性同IIR橡膠相當，氣密性較好。

④低溫柔性一般。

⑤抗靜電性能優良。

⑥使用極性脂類增塑效果較好。

⑦與極性物質有較好的相容性，如PVC、醇酸樹脂、尼龍。

⑥自粘性較低，混煉過程生熱量較大。

丁腈橡膠是耐油性、物理機械性能和耐化學藥品性等綜合性能的優秀中，代表性的橡膠之一，有效利用這些特性可以使之滿足各種用途。在通用膠中，NBR橡膠耐苯、石油基油類及非極性溶劑的性能遠優于NR、SBR、IIR等非極性膠，也優于極性的CR，但丁腈橡膠的極性溶劑和耐極性油的性能不夠好。^[1]

隨著ACN含量的增加NBR的極性增強，鏈柔順性降低，鏈間相互作用力增大，分子鏈內雙鍵含量降低，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。^[1]

NBR因其耐油性和物理機械性能優異，廣泛應用于制造各種耐油像膠制品，如O型圈、墊圈、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、管螺紋保護層、泵的葉輪以及電線包皮、膠粘劑、食品包裝用薄膜、橡膠手套等領域。2014年，世界上生產NBR的國家有30多個，的消費領域是生產耐油膠管制品和阻燃運輸帶，消費量約占NBR總消費量的53%。采用尼龍夾層和氯化丁基橡膠做內外層結構，可生產能防止氟利昂氣體滲出的新型膠管。采用HNBR為內層膠，尼龍66為補強層，采用CSM作為外展制成的汽車。動力轉向性好，在12℃下可以承受脈沖次數400萬次。此外丁腈橡膠還是汽車旭無級變速膠帶、汽車和飛機燃料等理想材料。我國丁腈橡膠主要用于、汽車、航空工業，以油箱等耐油零部件為主，也用于密封件類、傳動帶類、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。丁腈橡膠第二大應用領域是密封橡膠制品，廣泛用于航天器件、變壓器、液化石油氣管道等方面，其中汽車用密封件約占密封件膠制品總消貨量的50%。我國每年用于電線電纜制品的丁腈橡膠約為1000t。利用動態硫化技術和增容技術可制得 NBR/PP、NBR/PS、NBR/PVC > NBR/PA、NBR/ACR、NBR/CSM、NBR/EPDM、NBR/BR等新型合金材料，具有較好的市場前景。NBR還應用于制耐油膠板、印刷膠輥、煤礦阻燃液壓膠管、油罐、油箱、盛油容器、耐油膠鞋等。^[1]

國外主要用于航空、汽車、印刷、紡織和機械制造業等。由于NBR改性品種的發展，擴大了丁腈橡膠的應用前景。歸納起來主要有：制造燃料油管、油脂布、油封、加油管、耐油橡膠零部件及與油接觸的各種制品等。丁腈橡膠與PVC、醋酸樹脂等具有良好的相容性，所以常常與樹脂共混進行材料的改性。常使用PVC來改進加工性能和耐沖擊性能，使用酚醛樹脂來獲得可饒性材料，制造瀝青混合后的流動性材料。

丁腈橡膠主要用于制作耐油制品，如耐油管、膠帶、橡膠膜和大型油囊等，常用于制作各類耐油模壓制品，如O形圈、油封、皮碗、膜片、活門、波紋管、膠管、密封件、發泡等，也用于制作膠板和耐磨零件。

丁腈橡膠的極性非常強，與其它聚合物的相容性一般不太好，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。應當指出：丁腈橡膠的特點是耐油性好，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。

高性能氫化丁腈橡膠

隨著汽車工業的發展，對汽車燃料和潤滑系統以及發動機所用的密封材料如橡膠的耐熱、耐油、耐各種化學品腐蝕等性能提出了苛刻的要求。長期以來，汽車工業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℃以下長期使用；而且，因耐臭氧、耐候和耐輻射性能較差，滿足不了汽車等機動車輛對發動機的密封要求 。氫化丁腈橡膠（HNBR）是丁腈橡膠的加氫產物。它既具有良好的耐油、耐臭氧、耐磨和耐化學品腐蝕性，又具有良好的壓縮變形、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。

丁腈橡膠因耐油、耐熱性能和物理機械性能優異，已經成為耐油橡膠制品的標準彈性體，廣泛用于汽車、航空航天、石油開采、石化、紡織、電線電纜、印刷和食品包裝等領域，目前國內產不足需，年進口量約4萬噸。2001年丁腈橡膠總年產能力約65萬噸，分布在17個國家和地區。其中，中國周邊地區年產能力約27萬噸，占世界總年產能力的40%，除印度外均是中國主要進口來源地。^[1]

丁腈膠的用途是生產耐油膠管及阻燃輸送帶，其消耗量約占總消費量的50%；其次是密封制品，其中約半數為汽車密封制品；在電線電纜、膠粘劑、印刷和箱包制品等方面也有應用。另外，丁腈橡膠與其他材料共混改性成為研究熱點。利用動態硫化技術等技術，可以制備丁腈膠/聚氯乙烯、丁腈膠/聚丙烯、丁腈膠/乙丙膠、丁腈膠/聚苯乙烯、丁腈膠/氯磺化聚乙烯、丁腈膠/聚酰胺、丁腈膠/丁基膠等共混產品，其中丁腈膠/聚氯乙烯共混膠用途泛，主要應用于電線電纜行業。隨著通訊業快速發展，在海底電纜領域對乙丙膠/聚丙烯有較強競爭力。目前國內有近萬家電線電纜企業，每年丁腈膠/聚氯乙烯消耗量很大。另外，該共混膠還可以用于油管和燃油管外層膠、汽車防水密封件和模壓零件、發泡絕熱層、膠圈、防護涂層等方面。^[1]

丁腈橡膠于1930年首先由德國進行研究，在1931年制成丁二烯與丙烯腈的共聚物，發現其具有優異的耐油、耐老化及耐磨等性能。1937年由德國I.G.Faben公司投入工業化生產，以商品名BunaN問世。1941年美國也開始大規模生產。此后不久，一些國家也相繼開始生產丁腈橡膠，世界上已有很多國家能夠生產各種牌號的丁腈橡膠。丁腈橡膠除具有優異的耐油性之外，還具有耐老化、耐磨耗、低透氣和凝聚力高等特點，因此其應用領域是多方面的。丁腈橡膠的需要量在全部橡膠需要量中所占的比例隨各國的具體情況而異，一般工業*國家約占2.5~3.5%，發展中國家的比例稍低一些。^[1]

（一）原料

丁腈橡膠聚合用單體為丁二烯和丙烯腈。

聚合引發劑為：熱聚合采用無機過氧化物（如過硫酸鹽）；冷聚合采用氧化還原引發劑（如過氧化氫和二價鐵鹽共存的催化體系）。聚合度調節劑為長鏈烷基硫酸鹽等乳化劑為陰離子表面活性劑、松香酸皂和脂肪酸皂等。電解質為、磷酸鈉和硫酸鈉等。聚合終止劑為類、二甲基二硫代氨基甲酸鹽類等。

（二）聚合

丁腈橡膠制造普遍采用乳液聚合法，也有研究溶液聚合法的。現僅就乳液聚會法介紹如下。

聚合工藝過程

（1）碳氫相、水相、助劑的配制將一定比例的丁二烯、丙烯腈混合均勻，制成碳氫相。在乳化劑中加入氫氧化鈉、焦磷酸鈉、三乙醇胺、軟水等制成水相。并配制引發劑等待用。將碳氫相和水相按一定比例混合后送入乳化槽，在攪拌下經充分乳化后送入聚合釜。

（2）聚合往聚合釜內直接加入引發劑，在一定溫度的釜內進行聚合反應，后分批加入調節劑，以調節橡膠的分子量。聚合反應進行至規定轉化率時，加入終止劑終止反應，并將膠漿卸入中間貯槽。

（3）脫氣經過終止后的膠漿，送至脫氣塔，減壓閃蒸出丁二烯，然后借水蒸汽加熱。真空脫出游離的丙烯腈，丁二烯經壓縮升壓后循環使用，丙烯腈經回收處理后再使用。

（4）后處理經脫氣后的膠漿加入防老劑D，過濾除去凝膠后，用食鹽水凝聚成顆粒膠，經水洗后擠壓除去水分，再用干燥機干燥，然后包裝即得成品橡膠。經干燥后的橡膠含水量應低于1%，成品膠一般每包重25kg。^[1]

門尼粘度在65以下的軟丁腈橡膠一般不需要塑煉，而門尼粘度在90-120的硬丁腈橡膠可塑性低，加工工藝性能差，加工前應進行充分塑煉，總體來說，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開煉機進行薄通，并盡能降低輥溫（在30-40℃）、減小輥距（0.5到1.0mm）、減少容量（約為天然膠的1/2-1/3）。采用加強冷卻效果（如冷風循環裝置）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足加工要求，而低ACN含量和ACN含量丁腈橡膠需要采用分段塑煉才能達到效果，分段塑煉的工藝條件（以XK360開煉機為例）一般是輥距0.5-1.0mm，輥溫40-50℃，容量10-15kg，分段塑煉，每段時間為25min，中間停放3-4小時，三段塑煉后，可塑度達到0.3威氏。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，對一般要求的膠料，塑煉幾次后，膠片表面并不平滑時也可加入粉料，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酯類增塑劑，在塑煉時加入，也可顯著提高可塑度。塑解劑對丁腈橡膠的塑煉效果也起促進作用，常用的有促進劑M等。丁腈橡膠在高溫塑煉時，會生成凝膠，因此不能使用密煉機進行塑煉。^[1]

丁腈橡膠的加工特性在很大程度上取決于ACN的含量，氰基基團使分子間作用力加強，分子鏈柔順性下降，使大分子容易產生網狀結構或支鏈，這些結構特性影響混煉。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。

丁腈橡膠粘度比一般橡膠高，丙烯腈含量26-40%的膠料門尼粘度為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械應力作用下混煉，往往產生結構化作用，因此在升溫和延長混煉時間的條件下，會導致黏度增加，橡膠粘度升高，并形成凝膠，加工困難。

低速混煉，膠料生熱較低，所以宜采用轉速為10-20r/min的密煉機進行混煉，且宜用小輔距、低速比和分批加料等工藝條件和操作方法。丁腈橡膠常采用的降低膠料溫度的工藝措施：在密煉機中同時加入炭黑和軟化劑，這樣可以減慢結構化，并延長焦燒時間，但配合劑分散度稍有降低，當炭黑用量高于80份時，應分三次加入，可降低結構化程度，改善膠料性能。硫橫在丁腈橡膠中分散困難，初期在密煉機中加入，這樣分散度可以提高10%，促進劑最后在開煉機中加入。^[1]

（1）開煉

丁腈橡膠開煉時具有以下特點：

1）生膠不易包輥，包輥后加粉料，易第二次脫輥。

2）由于生膠內聚能大，粉料不易混入。

3）混料時間較長，比天然膠長1倍左右。

4）生熱量大，膠溫易升高。

根據這些特點，丁腈橡膠混煉應保持40-45℃的輥溫，裝膠容量低，應為普通合成膠的70%-80%。輥距以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。炭黑和液體軟化劑分批加入，最后加促進劑，為避免焦燒，應加完粉料后稍加翻勾即取下冷卻，最后再薄通塑煉。

（2）密煉

采用密煉機混煉丁腈橡膠，可以提高生產效率，改善操作條件，混煉效果良好，丁腈橡膠的密煉須嚴格控制混煉溫度，充分冷卻，排膠溫度不應超過130℃。

1.塑煉

可塑度又稱可塑性，是表示未硫化膠（生膠、混煉膠）流變性質的一種習慣用語。可塑度是指橡膠受外力作用產生變形，當外力去除后，保存其形變的性質。生膠的可塑度常用威廉氏法表示，其數值范圍在0-1之間，數值愈大表示可塑度愈高。

2.混煉

丁腈橡膠混煉時由于分子內摩擦和生熱較大，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，應在混煉初期加入，但促進劑仍在最后加入。丁腈橡膠混煉工藝如下：輥溫40-45℃，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%，加料順序為：生膠→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→促進劑→構膠混勻→出片。

3.壓出

丁腈橡膠壓出時易產生焦燒，若壓出物表面粗糙或硫化后呈層狀剝離時，多是由焦燒引起的。丁腈橡膠的壓出工藝：機筒、螺桿溫度40-60℃，機頭溫度90-100℃。為防止焦燒和保證壓出物表面光滑，擠出機螺桿應通水冷卻。

4.硫化

丁腈橡膠硫化曲線平坦，硫化速度比天然橡膠慢，工業上丁腈橡膠制品的硫化溫度一般為149-171℃，但有時為了提高產量，縮短硫化周期，也可采用204℃以上的硫化溫度。丁腈橡膠采用80-10℃的低溫硫化時，硫化膠的強力可達2MPa，但硫化膠耐水性能和耐熱性能不好，如果發生欠硫，則壓縮變形嚴重，耐油性能低劣，這一硫化工藝一般不采用。

粉末丁腈橡膠HTD-28具有原膠含量高，隔離劑含量低，非橡膠成份少，耐水性好，儲存穩定；粉末細小，易于分散，便于與基質材料摻混，可直接進行擠出或壓延，使用方便、省時、節能；可直接加工成橡膠制品，也是PVC、ABS、環氧樹脂、酚醛樹脂等的優良改性劑，能有效提高丁腈橡膠的使用性能。

PVC、ABS、環氧樹脂、酚醛樹脂等產品的耐油性、熱塑性彈性體的回彈性能和壓縮變形性能、耐彎曲性能，還能減少增塑劑的揮發損失，提高制品壽命，與PVC共混后可以替代硫化橡膠使用。

與PVC有的相溶性，可以任意比例共混，可提高PVC制品的耐油、耐寒、抗老化抗濕滑等性能；還可使PVC發泡制品的微孔更加均勻，密度更小，而保持物理機械性能良好；

對酚醛樹脂有增塑作用，作為摩擦材料的組分可用于各種工業和部件中機械傳動裝置的摩擦片，降低磨耗量，增大摩擦系數；

與環氧樹脂有良好的相溶性，可制成橡膠—樹脂結構型膠粘劑，具有良好的耐油性、耐屈撓性和較高的粘結強度，廣泛用于汽車工業耐油部件和海綿材料的粘合；

用于鞋類產品，可以提高防滑性（可與TPR媲美）。

20kg硬紙桶或25kg紙袋包裝。儲存于陰涼干燥通風處，防凍防雨防暴曬，儲存溫度5℃～40℃，存放期：24個月。

粉末丁腈橡膠HTD28與進口P830型丁腈比較

注：粉末丁腈橡膠HTD-28除斷裂伸長率外，其余指標均優于P830。

（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尼黏度來表征，作為粘接密封材料的丁腈橡膠常選用門尼黏度70～80的產品。

（2）樹脂

與丁腈橡膠配伍的樹脂主要是酚醛樹脂和環氧樹脂，在密封膠中則主要是酚醛樹脂。樹脂在膠中的作用主要是改善膠的耐熱性、粘接力、剛度和交聯基團。而丁腈橡膠則主要提供膠的彈性、耐油性、耐介質和疲勞性能，兩者相輔相成，使丁腈密封膠的性能更加。在丁腈密封膠中常用的對叔丁酚甲醛樹脂（2402酚醛）是一種油溶性酚醛，溶于苯類、乙酸乙酯、環己烷、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、促進劑存在時可以與丁腈橡膠有硫化作用。

（3）填料和補強劑

為了減少固化收縮降低成本，可加入各種無機填料，例如輕質碳酸鈣、陶土、硅酸鈣等，補強劑則主要用炭黑和白炭黑。

（4）溶劑丁腈橡膠常用溶劑有丁酮、甲基異丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、鹵代烴等。

（5）其他助劑

包括防老劑（4010NA、RD等）、增強劑、增稠劑等。

丁腈橡膠的品種牌號有320多個。依其結合丙烯腈量、聚合溫度、門尼粘度、物理形態、加工使用性能和防老劑類型等進行劃分。

一、按結合丙烯腈量分類商品丁腈橡膠的結合丙烯膠量在18-50%范圍內，主要商品牌號為28-40%，并依次分為5個品級。

1）結合丙烯腈量為42%的腈品級；

2）結合丙烯腈量為36-41%的高腈品級；

3）結合丙烯腈量為31-35%的中高腈品級；

4）結合丙烯腈量為25-30%的中腈品級；

5）結合丙烯腈量為24%以下的低腈品級；

二、按聚合溫度分類有高溫聚合丁腈橡膠和低溫聚合丁腈橡膠兩種，現主要采用低溫聚合法生產。

三、按門尼粘度分類商品丁腈橡膠的門尼粘度（ML100℃1+4）為20-140，主要品種牌號的為25-100。

四、按物理類型分類有塊狀、片狀、粉末狀或顆粒狀和液態等幾種形態的丁腈橡膠。

五、按加工、使用性能分類丁腈橡膠有通用型、易加工性、易溶解型、部分交聯型、對金屬不腐蝕型、助劑型、羧基丁腈膠、聚氯乙烯改性型、與樹脂并用型易積聚穩丁腈橡膠等品種。

六、按防老劑分類有污染型、微污染型和非污染型丁腈橡膠。

各國商品丁腈橡膠品種牌號的標志含義簡述如下。

一、我國蘭州化學公司和成橡膠廠的產品牌號緣由DCJ與后綴三圍數字組成，前兩位數字表示結合丙烯腈量。根據國家標準GB5577-85規定，已采用由NBR與后綴四位數字組成，其中前兩位數字表示結合丙烯腈量的低限值，第四位數字表示門尼粘度低限值的十位數字。例如，NBR1704即表示結合丙烯腈量17-20%，門尼粘度40-65的污染型高溫聚合丁腈橡膠。

二、美國GoodrichChemical公司的產品牌號由ycar與后綴四位數字組成。前兩位數字表示丁腈橡膠的形態：10表示塊狀，13表示液態，14表示粉末狀。第三位數字表示丁腈橡膠的使用性能：0表示標準型，1表示易加工型，3表示易溶解型，4表示低溫聚合。第四位數字表示結合丙烯腈量：1表示高腈品級，2表示中高腈品級，3表示中腈品級，4表示低腈品級，而后兩位數字為72者表示羧基丁腈橡膠。

三、加拿大Polysar公司的產品牌號為Nrynac，后綴有三位數字和四位數字兩種組合法i。前者分800和820兩個系列產品，其中100和200系列為羧基丁腈橡膠；后者組合時，前兩位數字表示結合丙烯腈量，后兩位數字表示門尼粘度。

四、日本ゼォン公司的產品牌號為Nipol，產品牌號中有DN后綴三位數字和N后綴兩位數字兩種結合法。DN后綴的三位數字中數字表示結合丙烯腈量，0、1、2、3、和4分別表示結合丙烯腈量為、高、中高、中和低等5個品級，5表示聚氯乙烯改性型，6表示液體丁腈橡膠，12表示與易二無戊三元共聚的丁腈橡膠。N后綴的兩位數字中為數字是2-4，表示結合丙烯腈量，數字越大含量越低，第二位數字0表示標準型高溫聚合，1表示標準型低溫聚合，3表示低粘度對金屬不腐蝕性，4表示羧基丁腈橡膠，2或在第二位數字后附綴的J表示牙處和加工性能良好的丁腈橡膠。

五、聯邦德國Bayer公司的產品牌號為PerbunanN之后綴四位數字組成，前兩位數字表示結合丙烯腈量，后兩位數字表示門尼粘度；NS表示非污染型。

六、蘇聯的產品牌號由CKH與后綴二位數字組成，數字表示結合丙烯腈量，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。