氢化丁腈橡胶的结构与性能_图文(精)
氢化丁腈橡胶的制备、结构和性能
氢化丁腈橡胶的制备、结构和性能氢化丁腈橡胶的制备、结构和性能氢化丁腈橡胶（HNBR）是一种具有优异性能的合成橡胶材料，具有耐高温、耐化学品和耐磨损等特性，被广泛应用于汽车工业、石油化工和航空航天等领域。
本文将重点介绍氢化丁腈橡胶的制备过程、结构特点和性能表现。
HNBR的制备过程可以简单概括为丁腈橡胶（NBR）的部分氢化反应。
首先，通过聚合反应合成高分子量的丁腈橡胶。
然后，通过加氢反应将丁腈橡胶中的不饱和键进行部分氢化，同时引入一些饱和键，形成氢化丁腈橡胶。
这一反应通常在催化剂的存在下进行，常用的催化剂有钯、铂或铂基络合物。
部分氢化的程度可以通过调整反应条件和催化剂种类来控制，从而得到具有不同性能需求的氢化丁腈橡胶。
HNBR的结构特点主要体现在其分子链的结构和化学组成上。
HNBR与丁腈橡胶相比，主要特点是部分氢化反应引入的饱和键。
这些饱和键降低了分子链的柔软性和流动性，使得HNBR具有更好的耐热性和耐化学品性能。
此外，NHBR的分子结构中含有丁二烯骨架，这使得其具有较高的耐磨性和强度，特别适用于需要耐磨损和耐高温的工况。
HNBR的性能主要体现在其力学性能、耐老化性能和耐化学品性能上。
首先，HNBR具有良好的力学性能，具有较高的抗拉强度和弹性模量。
这使得HNBR可以在高温和高压环境下保持其强度和形状稳定性。
其次，HNBR具有较好的耐老化性能，可以在恶劣环境下长时间使用而不产生明显的物理和化学变化。
最后，HNBR具有出色的耐化学品性能，可以耐受多种化学溶剂、燃料和酸碱等腐蚀性介质的侵蚀。
HNBR的广泛应用主要集中在汽车工业和石油化工领域。
在汽车工业中，HNBR常用于制造汽车密封件、轮胎垫圈和O型圈等密封材料，以满足汽车发动机和传动系统的高温、高压和耐油的要求。
在石油化工领域中，HNBR常用于制造耐油管道、密封件和阀门，以适应各种石油化工设备和管道系统的工作环境。
总结起来，氢化丁腈橡胶是一种具有优异性能的合成橡胶材料，在汽车工业和石油化工领域有着广泛的应用。
氢化丁腈橡胶耐温范围
氢化丁腈橡胶耐温范围氢化丁腈橡胶（HNBR）是一种具有出色耐热性能的合成橡胶材料。
它在高温环境下表现出卓越的耐候性、耐油性和抗老化能力。
在本文中，我们将探讨氢化丁腈橡胶的耐温范围、其在不同温度下的特性以及其适用性。
1. 什么是氢化丁腈橡胶？氢化丁腈橡胶是由丁腈橡胶（NBR）经过氢化处理而得到的一种改性橡胶材料。
氢化处理将部分丁腈单体中的双键转变为单键，从而提高了其耐热性能。
它通常以HNBR缩写来表示。
2. 氢化丁腈橡胶的耐温范围HNBR具有良好的耐高温性能，其耐温范围通常在-40°C至150°C之间。
这使得它能够在广泛的工业应用中承受高温环境下的挑战。
相比于一般丁腈橡胶，HNBR可以在更高的温度下保持其物理性能和化学特性。
3. 氢化丁腈橡胶的特性在不同温度下，HNBR表现出不同的特性，这些特性对其在不同应用中的适用性至关重要。
a. 低温特性：HNBR在低温下仍能保持其弹性和柔软性。
在-40°C的极寒环境下，它能保持较好的尺寸稳定性和耐用性。
b. 中温特性：在中温范围内，HNBR表现出较高的可塑性和弹性模量，这使其成为许多密封应用的理想选择。
它在温度为~80°C至100°C之间表现出最佳的物理性能。
c. 高温特性：HNBR在高温环境下仍然能保持良好的弹性和耐久性。
在持续暴露于150°C的高温下，它仍然能够保持其原有的弹性模量和拉伸强度。
4. 氢化丁腈橡胶的应用HNBR由于其出色的耐温性能，在许多工业领域中得到广泛应用。
以下是一些常见的应用领域：a. 汽车工业：HNBR被广泛用于汽车发动机和传动系统的密封件、振动垫圈等部件中，以应对高温和高压的环境要求。
b. 石油和天然气行业：HNBR在石油和天然气开采、输送和处理过程中，用于制造密封件、O型圈和其他耐热部件。
c. 制药和食品工业：HNBR广泛应用于制药和食品加工设备中的密封件，以满足高温和卫生要求。
氢化丁腈橡胶的结构与性能_图文(精)
加工・应用合成橡胶工业,2008-03-15,31(2:118~121CH I N A SY NTHETI C RUBBER I N DUSTRY氢化丁腈橡胶的结构与性能朱景芬1,2,黄光速1,李锦山2,胡海华2(11四川大学高分子科学与工程学院,四川成都610065;21中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060摘要:考察了丁腈橡胶(NBR氢化过程中聚丁二烯的顺式-1,4-结构、反式-1,4-结构及乙烯基微观结构的变化,讨论了不同氢化度的氢化丁腈橡胶(HNBR的热氧化稳定性、硫化特性和力学性能的差异。
结果表明,在NBR加氢过程中,聚丁二烯的乙烯基加氢速率最快,其次是反式-1,4-结构,加氢速率最慢者是顺式-1,4-结构,腈基未被氢化;氢化度为90%的HNBR的热氧化稳定性远优于NBR,而氢化度为95%的HNBR的热氧化稳定性更优;随着氢化度的增加,HNBR的硫化特性未见明显改变;HNBR硫化胶的拉伸强度高于NBR,而其扯断伸长率则小于NBR,并且随着HNBR氢化度的提高,HNBR与NBR的拉伸强度、扯断伸长率差值增大。
关键词:氢化丁腈橡胶;丁腈橡胶;微观结构;热氧化稳定性;硫化特性;力学性能中图分类号:T Q33317文献标识码:B文章编号:1000-1255(200802-0118-04丁腈橡胶(NBR通过氢化作用使其分子链中聚丁二烯链节上的双键达到饱和,从而得到了高性能的氢化丁腈橡胶(HNBR。
HNBR中的饱和结构赋予其优异的弹性、耐热性、耐氧化性、化学稳定性及低温曲挠性等。
国内外许多学者对HNBR的制备及应用进行了广泛的研究[1-9],但对其结构与性能的研究却涉及较少,且研究的侧重点与本研究有所不同[10]。
本工作主要考察了氢化过程中聚丁二烯的顺式-1,4-结构、反式-1,4-结构及乙烯基3种微观结构的变化规律,讨论了不同氢化度HNBR的热氧化稳定性、硫化特性和力学性能的差异。
1实验部分111原材料氢化度分别为60%,80%,90%,95%,99%的HNBR,采用质量分数为10%的NBR 氯苯溶液,以氯化铑的络合物为催化剂,在温度为70~ 120℃、压力为7~12MPa下进行氢化反应,用甲醇凝聚胶液,真空烘干后即得不同氢化度的HNBR,中国石油兰州化工研究中心中试产品; NBR,牌号为N21,结合丙烯腈质量分数为40%,门尼黏度为82,中国石油兰州石化公司产品;其他均为橡胶工业常用助剂。
《丁腈橡胶》课件
丁腈橡胶的应用ຫໍສະໝຸດ 1工业应用可应用于汽车零部件、工程机械、石油、天然气和化学品行业，也是制造手套的 重要材料。
2
医疗器械应用
丁腈橡胶手套很受医护行业欢迎，不含蛋白质和脂肪，不易引起过敏。
3
日常生活中的应用
还可用于制造地图裱纸和防水塑料袋等。而NBR胶带是一种经济适用的密封材料。
丁腈橡胶的未来
发展前景
通过在丁二烯和氢氰酸钠存在下，进行反应生成合 成丁腈橡胶。
化学结构和性质
聚合物主要由丁二烯单体和氟利昂单体组成，具有 优异的耐溶剂性，特别是耐油、耐火和耐腐蚀性。
丁腈橡胶的物理特性
1 热性能机械性能
可在-40℃以下使用，且耐磨性和耐撕裂性较 好。
2 化学性能和电性能
具有较好的化学稳定性和绝缘性，适用于各 种环境下的电器绝缘材料。
《丁腈橡胶》PPT课件
本PPT将介绍丁腈橡胶的基本概念、制备、特性、应用及未来发展前景，全方 位了解丁腈橡胶！
什么是丁腈橡胶
基本概念
丁腈橡胶是一种重要的合成橡胶，具有优异的 物理性能和机械性能。
历史及应用
1960年代首次工业化生产，可广泛应用于汽车、 建筑、医疗器械和航空等领域。
丁腈橡胶的制备
制备方法
未来随着技术进步，丁腈橡胶将在更多领域得到应 用和发展。
环保领域中的应用前景
作为环保材料，可制作防漏垫材料，替代PVC和氟 橡胶等材料，减少对环境的危害。
结束语
优点和不足
优点为软硬度范围广、耐臭氧性好及油溶剂性强， 不足在于价格较高。
发展趋势
近年来新型丁腈橡胶的出现和应用，将会使丁腈橡 胶在更广泛的领域得到应用和发展。
德磐氢化丁腈橡胶ppt课件
1. Introduction 1. 介绍 2. HNBR – Regular Products 2. HNBR常规产品 3. HNBR – Specialty Products 3. HNBR特殊产品
Dr. Sharon X. Guo, LANXESS
1. Introduction 1. 介绍
Change in Property HNBR-39 HNBR-34 HNBR-43 HNBR-36 FKM
Y: 性能变化
20
X： HNBR 不同丙烯腈含量
-10
-40
-70 -100
Chg. Hard. Shore A (pts.) Chg. Ulti. Te ns. (%) Chg. Ulti. Elong. (%) Vol. Change (%)
亚州对轻型车辆污气排放控制法规也紧跟欧美
对密封材料的抗老化，抗油脂及抵抗其它化学品的性 能要求更高了
Dr. Sharon X. Guo, LANXESS
Therban/ HNBR（德磐/氢化丁腈橡胶）
Therban/HNBR: Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber
Dr. Sharon X. Guo, LANXESS
Recent Trends in Automotive Industry 目前汽车工业的发展趋势
Tighter Emission Regulations 排放控制法规越来越紧
Higher Performance Requirements 对汽车性能的要求提高了
-10
-30
-50
X： HNBR 不同丙烯腈含量
-70
Property Change - Immersion in Cecilia 20 (504h/150oC) 浸入Cecilia20中的性能变化（150oC/504小时）
新材料—氢化丁腈橡胶（HNBR）
新材料—氢化丁腈橡胶（HNBR）特种橡胶制品第22卷第3期新材料——氢化丁腈橡胶(HNBR)李昂(中橡集团西北橡胶塑料研究设计院,陕西咸阳712023)摘要:简要介绍了新材料一氢化丁腈橡胶的结构与性能,加工与配台,用途与品牌. 关键词:氢化丁腈橡胶;结构;性能;加工;配合;用途;品牌中国分类号:TQ333.7文馘标识码:A文章编号:10(15—4030(2001)03一o0l8—03 结构与圳篙萎丁二烯鲥氢氢化丁腈橡胶是具有优异性能的新型弹性七c一c}F==c卜c寻cH2一c}'击}c～C}}一CH2NBR分子结构rH…催化剂CN七cH2—c}壬一c卜卜-cc一cH2一cH2一cc一H号c一cHC}b—CCNHNBR分子结构从反应式看出,丁腈橡胶的分子链由于氢化发生了变化,由不饱和性结构变成了饱和性结构.氢化丁腈橡胶保留了腈基,赋于它具有优良的耐油性,耐药品性;丁二烯链氢化为乙烯及其异构型链,赋于它具有优良的耐热性,耐侯性,化学稳定性,提高橡胶弹性,降低结晶性;又保留了少量的不饱和双键,是硫黄硫化或过氧化物硫化的交联点,同时少量的双键也改善了它的耐寒性和压缩永久变形.HNBR的化学结构与性能列于表1中.氢化丁腈橡胶的耐油和耐热性低于氟橡胶而高于丁腈橡胶和丙烯酸酯橡胶;它的加工性能和综合机械性能均优于氟橡胶和其它橡胶.它是一种适应汽车工业,航空工业和石油工业快速发展的新型弹性材料.2加工与配合[2.1-6,5d】氢化丁腈橡胶的混炼,硫化工艺与丁腈橡胶收稿日期:2001—0221相似.硫化体系:过氧化物硫化,用1.4一双(叔丁基过氧异丙基)苯(质量分数为40%)2份在170℃硫化20mln;用二叔丁基过氧化物3份在160℃硫化20rain.硫黄硫化,用TMTD2份,硫黄0.5份,次磺酰胺(a强)0.5份或TMTD4份,二硫代二己内酰胺3份的硫化体系均在160℃硫化20rain.防护体系:主要用二苯胺类防老剂.也有不加防老剂的.补强体系:用N550FEF炭黑50—60份;HAF炭黑40—6o份,胶料可以获得较好补强效果.如用ZnO—MAA(氧化锌30份一甲基丙烯酸40份)补强体系L,可以获得高强度的氢化丁腈橡胶.其它助剂:活性剂用硬脂酸1份,氧化锌2—5份,氧化镁2—10份;增塑剂DOP20份. HNBR的基本配方列于表2中.2001矩李昂新材料——氢化丁腈橡胶(阳怊R)l9 襄1HNBR的分子链段与性能…名称丹子链段性能…锻一CN……己烯链段异构型乙梅链段一七一f}}一一吼耐热.耐化学药品耐臭氧.氍温特性提高椽腔弹性,降低结晶性三竺竺一一口一～嚣蔷嚣点3用途与品牌3.1用途f7,8]由于氢化丁腈橡胶耐热,耐油,耐老化和优越的物理机械性能,用途非常广泛.汽车工业,用作同步胶带,燃料胶管,动力软管,油冷器软管,液压密封件,水泵密封件,发动机衬垫和燃料泵膜片等.石油工业,用作油井及气体开采所用旋转密封件,"o"型圈,碟式阀密封件,软管,防喷射机配件,钻探胶管护套和泥浆泵活塞等.航空工业,用作火箭燃料胶囊,发动机配件等.其它工业,用作电缆被覆材料,工业用胶辊,OA机器胶辊,地热工业用密封件及衬里,传送带,高温碳氢化合物软管,刮水器,抽汲盘,小滚筒,防振器,坦克履带垫片和医疗机械配件等.3.2品牌【5,7】氢化丁腈橡胶目前主要有日本瑞翁公司,德国拜尔公司和加拿大宝兰山公司3家生产,品牌分别为Zetpol,Therbon和Tomae,现将HNBR生产品牌和主要性能列于表3.襄2HNBR的配方6?5?'双特丁基过氧异丙基苯77一一一一一一化镕一一一5—5一一一一O505一一一一一一2244一一DM一一一一一一一1.511dTM一一一一一一一.3一一一一一一一一二硫代己内酰胺一一一一33一一cBs一一0.505一一一一取代基二苯胺一一一一一一,Mz一一一一一一2225一二甲基一2—5二(叔丁基过氧)已烷一一一一一一10一l2聚丁二烯助剂(68%)一一一一一一1—O51.5一一一o517o71707S,2020均为}嗽的牌号一一一一一特种橡胶制品第22卷第3期表3啪生产品牌和主要性能参考文督L1]泯母宏之水隶化=}J厶[J]F1奉厶协会志1993.69(9):653.[2]Kube?OIZNBR—afunctionaldescriptionofperformance[J] K?G?K.1998.51{4):242.f31西村浩一高强度水索化NBRZe~fortezsc^j.水J7了,彳,,1991,28):53.[4】HAyASHI—SLowtOlll~1"Sttirepmperti~hydrogenatednhe几l‰LJ]R-c-T.1991.64(4):5345]KBmoBIO?CZugupot3aHH.eBeH—HH№wn口uucHH¨e)n]K'uP.1990.6:28.[6]Thovgf~r—jc}.￡出吨systemeffect0nPc∞clgbehavior andperformanceprofileofHN】3RJ]Rubberwodd,1989.201<2)25[7]三详贸易株式会社.水捺化二J厶TO~NAC"[J].I】一穸"工.1989.1:49[8】Kubo?YK?G?K[J】.1987,40(2):1l8[9】KLir~eder'R'C.strengthmmpoundofh~tumtednitri[eanditsapptications[J]Rubberworld,19943.202(3){26NewMaterial——HNBRLIAng(NorthwestRubberProductsResearchInstitute,ShaanxiXimlymlg712023,China) Abstract:Thestructureandproperties,thetechnologyandcompounding,theriseandbreedde signationof HNBR——anewtypeofnewmamrialWaSintroducedinthispaper.Keywords:HNBR;structure;properties;technology;compounding;use;breeddesignation 全国橡胶工业信息发布会将干10月举行一,会议主要内容6.发布20世纪90年代中国及世界橡胶工业1,请中国石油和化工协会科技办领导介昭我国橡胶工业"十五"科技发展规划及"十五"期间需要研制,开发,工业化的重点项目和主要政簸措施.2专家介绍国外橡胶工业技术创新成果及21世纪国外橡胶工业科技发展趋势.3中国橡胶工业会各专业分会介绍轮胎,摩托车胎,自行车胎,胶鞋,胶管,胶带,乳胶制品, 工业橡胶制品,再生胶,橡胶机械及橡胶原材料等行业近年来技术创新成果及市场动态.4.中国橡胶工业协会发布2oo1年我国橡胶工业经济形势和2002年发展预测.5.各科技院所,大专院校及相关单位发布科研成果,新技术,新材料,新设备信息及技贸洽谈. 重大科技新闻.7.中国橡胶网电子商务近况及发展;从网上搜集橡胶信息的方法和经验交流.二,会期及会址1.会议时间:2001年10月下旬,会期3天.2.会议地址:浙江省宁波市(具体开会时闻及地点另行通知)中国橡胶工业协会地址:北京市西城区六铺炕街l号邮编10o01l联系人:刘世平电话:(010)62004175传真:(010)62063232侯风霞电话:(010)62004175传真(010)62029149。
氢化丁腈橡胶的结构与性能研究
氢化丁腈橡胶的结构与性能研究M olecular Structure and Properties ofH ydrogenated N itrile Rubber章菊华,王 珍,张洪雁,苏正涛(北京航空材料研究院,北京100095)ZH ANG Ju hua,WANG Zhen,ZH ANG H o ng y an,SU Zheng tao(Beijing Institute of Aeronautical M aterials,Beijing100095,China)摘要:使用红外光谱(IR)、差示扫描量热法(DSC),热失重(T GA)等方法研究氢化丁腈橡胶(H NBR)分子结构与其低温、高温下物理性能之间的关系。
研究结果显示,H NBR橡胶在720~730cm-1处具有明显的(CH2)n(n>4)红外特征吸收峰,由此可以鉴别H N BR与丁腈橡胶(N BR);随丙烯腈含量及氢化度的增大,H N BR的初始热分解温度升高;分子结构中丙烯腈含量越大,玻璃化转变温度越高,其硫化胶的拉伸强度和恒定压缩永久变形越大,这与H NBR分子中交替结构单元增多引起的结晶有关。
关键词:氢化丁腈橡胶;分子结构;低温性能;高温性能;物理性能中图分类号:T Q333.7 文献标识码:A 文章编号:1001 4381(2011)02 0031 04Abstract:A relationship of molecular structure and phy sical proper ties at low and high temperatur es of hydr ogenated nitrile r ubber(H NBR)w as inv estig ated by Infrared(IR)Spectrosco py,Differential Scanning Caloricity(DSC)and T herm o Grav imetric Analy sis(T GA).It is show n that H NBR has character istic peak of the(CH2)n(n>4)in the backbone at720 730cm-1fo r identified H NBR from NBR.T he initial decomposition tem perature rose w ith the increase o f the acrylo nitrile content and hy drog enatio n.It is also co ncluded that the higher acry lonitr ile content,the hig her T g,tensile str ength and co mpr ession set of H NBR,w hich could be attributed to the crystallization caused by mo re content of repeat units.Key words:hy dro genated nitrile rubber;mo lecular structure;low temper ature pro perty;hig h temper ature pr operty;mechanical per fo rmance氢化丁腈橡胶(H NBR)是由丁腈橡胶(NBR)经催化加氢而制得的新型弹性体。
HNBR氢化丁腈橡胶
HNBR氢化丁腈橡胶HNBR品牌生产公司结合丙烯腈％门尼黏度ML（1+4）氢化度％36 －－44 －很高45 55 99.5目前国内有上海赞南科技已经连续生产数年。
近年山东道恩也在生产调试，产品逐步投入市场。
引言随着汽车工业的发展，对汽车燃料和润滑系统以及发动机所用的密封材料如橡胶的耐热、耐油、耐各种化学品腐蚀等性能提出了苛刻的要求。
丁腈橡胶只能在120℃以下长期使用，而且耐臭氧、耐候和耐辐射性能满足不了汽车发动机的密封要求，氟橡胶价格昂贵、工艺性较差，丙烯酸酯橡胶虽然耐热性高，但工艺性能差。
氢化丁腈橡胶有良好性价比和加工性能，而且其耐热性可以满足这种新的需要。
1氢化丁腈橡胶的发展概况日本瑞翁（Zeon）公司早在70年代就开展了HNBR的研究工作，1978年开发成功高活性，高选择性的以二氧化硅为载体的钯催化剂，1980年HNBR生产中试成功，并于1984年4月在日本高岗建厂，其牌号为Zetpol。
1982年Bayer公司开发出商业牌号Therban1707和1907，含腈量分别为34％和38％的HNBR。
加拿大Polysar公司于70年代与日本同步开始研制HNBR，1985年通过中试，1988年11月在美国得克萨斯州投产，产口牌号Tornac，产能为1600吨/年。
1991年Bayer公司收购了Polysar的合成橡胶部分，还将在欧洲另建Therban 生产厂，设计能力为3000吨/年。
1995年瑞翁公司的HNBR生产能力达到5300吨/年。
1992年，北京化工大学同台湾南帝化学工业股份公司合作率先开展NBR的加氢催化剂和加氢工艺的研究，随后，兰化公司化学研究所和吉化公司研究院也相继开始HNBR的研究工作，1999年我国兰化公司HNBR开发成功，牌号为LH－9901，LH－9902。
目前，世界HNBR生产能力达2.2万吨/年，生产厂家主要有德国Bayer公司（生产能力为1.0万t/a），日本Zeon公司（生产能力为1.2万吨/年）。
高饱和丁腈橡胶介绍
高饱和丁腈橡胶—HNBR（一）氢化丁腈橡胶（HNBR）也叫做高饱和丁腈橡胶与传统的丁腈橡胶（NBR）相比，其分子结构中含有少量或不含碳碳双键（C=C），它不仅具有NBR的耐油、耐磨、耐低温等性能，而且还具有更优异的耐热氧老化、耐臭氧、耐化学介质、良好的动态性能等，是目前最具发展潜力的橡胶品种之一，在许多方面已取代了氟橡胶等其它特种橡胶，已广泛地应用于汽车、油田等工业领域。
尤其是汽车用传动带，已占其用量的50%以上。
一、氢化丁腈橡胶（Hydrogenated nitrile rubber）氢化丁腈橡胶因烃链上的不饱和双键被氢化还原成饱和键，故也称高饱和丁腈橡胶，代号HNBR或HSN。
二、历史HNBR最早由德国Bayer公司于1984年小批量生产，商品名为Therban；日本Zeon公司也在同年建厂生产，商品名为Zetpol；随后加拿大的Polysar公司亦于1988年投产，商品名为Tornac（被Bayer兼并，已无此牌号）；我国兰化公司于1999年开发成功，牌号：LH-9901、LH9902。
目前，世界HNBR总生产能力约7 500t/a，其中日本占五成、欧洲占三成、北美占二成。
在欧洲其消耗量55%为传动带、密封件20%、胶管11%、电缆5%、其它9%[1]。
三、制造方法：氢化丁腈橡胶制法有三：即乳液加氢化、丙烯腈-乙烯共聚法和丁腈橡胶乳液加氢法三种。
前两法尚在试验阶段，后一种制法已实现工业化。
丁腈橡胶乳液加氢法就是将制成的丁腈橡胶溶解，然后进行催化加氢而制得。
目前多致力于乳液催化加氢技术。
四、品种牌号国外生产氢化丁腈橡胶的厂家有日本瑞翁公司，德国Bayer公司和加拿大Polysar公司三家。
瑞翁公司牌号Zetpol HSN后缀以四位数字，前两位数字表示丙烯腈含量，10和20分别表示高和中高丙烯腈含；后两位数字表示碘值或不饱和度，10或20分别表示饱和度为95%和90%，数字后的字母L表示门尼粘度值低。
氢化丁腈橡胶 (2)
氢化丁腈橡胶简介氢化丁腈橡胶（Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber，HNBR）是一种合成橡胶，由合成橡胶领域的科学家开发出来，以满足特定的工业需求。
氢化丁腈橡胶在耐油性、耐热性、耐化学品等方面具备优异的性能，因此在汽车、航空航天、石油化工等领域得到广泛应用。
本文将介绍氢化丁腈橡胶的特性、制备方法、应用领域以及优缺点。
特性1. 耐油性氢化丁腈橡胶具有极佳的耐油性，可以在高温、高压和恶劣的工作环境下保持其性能稳定。
这使得氢化丁腈橡胶成为汽车发动机密封件、油封等耐油性要求较高的零部件的理想材料。
2. 耐热性HNBR具有优异的耐热性能，在高温环境下仍然可以保持良好的性能。
一般情况下，HNBR的使用温度范围可达-40℃至150℃，在一些特殊的应用场合下，甚至可以达到200℃。
3. 耐化学品性HNBR对于酸、碱等广谱化学物质具有较好的耐受性。
它可以在很多腐蚀性介质中长时间工作，不会因接触化学物质而引发化学反应。
4. 抗老化性HNBR具有较好的抗氧化和抗紫外线性能，其寿命更长。
这使得HNBR在户外设备、气候变化较大的环境下依然能够保持其原有的性能。
5. 弹性良好HNBR具有很好的弹性，即使在高温、高压情况下也能保持较好的弹性变形性能。
这使得HNBR广泛应用于密封件、振动隔离垫等领域。
制备方法氢化丁腈橡胶的合成方法通常是通过在丁腈橡胶的分子链上引入氢原子而实现的。
在这个过程中，需要使用催化剂来催化反应，以实现橡胶分子链上部分或全部丁烯基转化为丁烯基氢化物。
这样一来，氢化丁腈橡胶的分子链就引入了更多的饱和键，提高了其耐热性、耐油性等性能。
应用领域HNBR由于其优异的性能，在许多工业领域得到了广泛应用：1. 汽车行业氢化丁腈橡胶被广泛应用于汽车行业，特别是引擎系统中的耐油密封件。
它可以承受高温高压下的恶劣环境，保护引擎的正常运行。
2. 航空航天在航空航天领域，HNBR广泛应用于液压密封件、燃料储存系统等需要耐热、耐油性能的部件。
11-第十一章 氢化丁腈橡胶-120216
第十一章氢化丁腈橡胶一、丁腈橡胶丁腈橡胶又称丁二烯一丙烯腈橡胶，简称NBR，是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，平均分子量70万左右。
灰白色至浅黄色块状或粉状固体，相对密度0.95～1.0。
丙烯腈含量为26%的丁腈橡胶玻璃化温度Tg=一52℃，脆化温度Tb=一47℃，而丙烯腈含量为40%的丁腈橡胶玻璃化温度Tg=一22℃。
溶解度参数δ=8.9～9.9，溶于醋酸乙酯、醋酸丁酯、氯苯、甲乙酮等。
丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，并且具有的耐磨性和气密性。
丁晴橡胶的缺点是不耐臭氧及芳香族、卤代烃、酮及酯类溶剂，不宜做绝缘材料。
耐热性优于丁苯橡胶、氯丁橡胶，可在120℃长期工作。
气密性仅次于丁基橡胶。
丁腈橡胶的性能受丙烯腈含量影响，随着丙烯腈含量增加拉伸强度、耐热性、耐油性、气密性、硬度提高，但弹性、耐寒性降低。
丁腈橡胶耐臭氧性能和电绝缘性能不佳。
耐水性较好。
二、氢化丁腈橡胶氢化丁腈橡胶HNBR是在NBR基础上的高性能橡胶品种。
对NBR链段上丁二烯单元进行选择氢化，不饱和双键加氢反应生成饱和碳-碳单键。
HNBR在分子结构上的特点，使其具有良好的耐热和耐老化性能、耐含腐蚀性添加剂的汽车用油的性能、耐低温性能，以及具有能在高温下仍保持与常温相当的物理机械性能的品质。
三、HNBHNBR工业级产品及应用目前工业化生产主要品种有德国Bayer公司的Therban系列、加拿大Polysar 公司的Tornac系列和日本Zeon公司的Zetpol系列。
HNBR以其优异的耐油、耐热和耐老化性能已在发达国家的汽车、油田等工程领域得到广泛应用。
在汽车工程中的应用：汽车传动系统油封、燃油喷射系统密封件、同步齿轮带、转向油管等部件。
在油田工程中的应用：井口密封、油赛密封、泵定子保护器、钻井平台配套软管等。
在机械工程中的应用：静、动密封场密封件。
其他应用：主要方向为塑料、橡胶的共混改性技术。
四、二硫化钼改性HNBR摩擦学性能及其在特大尺寸转塔密封圈中的应用某型密封圈是大型方位轴承和俯仰轴承及其转塔内机械、电器设备的动态密封屏障，必须具备两项使用性能：(1)密封性好；(2)滑动摩擦阻尼小。
氢化丁腈橡胶配方
氢化丁腈橡胶配方一、前言氢化丁腈橡胶是一种具有优异性能的合成橡胶，其主要特点是耐油、耐热、耐寒、耐酸碱等，因此被广泛应用于汽车轮胎、密封件、输油管道等领域。
而氢化丁腈橡胶的配方则是影响其性能的关键因素之一，下面将详细介绍氢化丁腈橡胶配方的相关知识。
二、氢化丁腈橡胶基础知识1. 氢化丁腈橡胶简介氢化丁腈橡胶（HNBR）是以乙烯-丙烯-二烯共聚物为主要原料，在存在催化剂的条件下，通过加氢反应制得的一种合成橡胶。
HNBR具有极佳的耐油性和高温稳定性，在-40℃至150℃范围内均可保持良好的物理性能。
2. 氢化丁腈橡胶特点HNBR具有以下特点：（1）优异的耐油性能：HNBR在高温和高压下仍然可以保持良好的耐油性能，因此被广泛应用于汽车、航空、工程机械等领域。
（2）优异的耐热性能：HNBR在高温条件下仍然可以保持较好的物理性能，因此在高温环境下应用广泛。
（3）优异的耐寒性能：HNBR在低温条件下仍然可以保持较好的物理性能，因此在低温环境下应用广泛。
（4）优异的耐酸碱性能：HNBR具有出色的化学稳定性，可以抵抗各种酸碱介质和氧化剂的侵蚀。
三、氢化丁腈橡胶配方1. 氢化丁腈橡胶主要成分氢化丁腈橡胶主要由以下成分组成：（1）乙烯-丙烯-二烯共聚物（2）氢化催化剂（3）填料（4）增塑剂（5）硫化剂和促进剂2. 氢化丁腈橡胶配方设计原则设计氢化丁腈橡胶配方需要遵循以下原则：（1）根据应用领域选择不同的氢化丁腈橡胶种类。
（2）根据应用环境选择不同的填料和增塑剂。
（3）控制硫化剂和促进剂的用量，以达到理想的物理性能。
（4）保证配方稳定性，避免成分变化对产品质量造成影响。
3. 氢化丁腈橡胶配方设计步骤设计氢化丁腈橡胶配方需要遵循以下步骤：（1）确定应用领域和要求。
（2）选择合适的氢化丁腈橡胶种类。
（3）选择填料和增塑剂，控制其用量。
（4）确定硫化剂和促进剂种类及用量。
（5）进行试验验证，优化配方。
四、氢化丁腈橡胶配方试验方法1. 氢化丁腈橡胶物理性能测试氢化丁腈橡胶物理性能测试主要包括：（1）拉伸强度测试：通过试样在拉伸机上施加力来测定其最大拉伸强度、断裂伸长率等指标。
高饱和丁腈橡胶介绍
高饱和丁腈橡胶—HNBR（一）氢化丁腈橡胶（HNBR）也叫做高饱和丁腈橡胶与传统的丁腈橡胶（NBR）相比，其分子结构中含有少量或不含碳碳双键（C=C），它不仅具有NBR的耐油、耐磨、耐低温等性能，而且还具有更优异的耐热氧老化、耐臭氧、耐化学介质、良好的动态性能等，是目前最具发展潜力的橡胶品种之一，在许多方面已取代了氟橡胶等其它特种橡胶，已广泛地应用于汽车、油田等工业领域。
尤其是汽车用传动带，已占其用量的50%以上。
一、氢化丁腈橡胶（Hydrogenated nitrile rubber）氢化丁腈橡胶因烃链上的不饱和双键被氢化还原成饱和键，故也称高饱和丁腈橡胶，代号HNBR或HSN。
二、历史HNBR最早由德国Bayer公司于1984年小批量生产，商品名为Therban；日本Zeon公司也在同年建厂生产，商品名为Zetpol；随后加拿大的Polysar公司亦于1988年投产，商品名为Tornac（被Bayer兼并，已无此牌号）；我国兰化公司于1999年开发成功，牌号：LH-9901、LH9902。
目前，世界HNBR总生产能力约7 500t/a，其中日本占五成、欧洲占三成、北美占二成。
在欧洲其消耗量55%为传动带、密封件20%、胶管11%、电缆5%、其它9%[1]。
三、制造方法：氢化丁腈橡胶制法有三：即乳液加氢化、丙烯腈-乙烯共聚法和丁腈橡胶乳液加氢法三种。
前两法尚在试验阶段，后一种制法已实现工业化。
丁腈橡胶乳液加氢法就是将制成的丁腈橡胶溶解，然后进行催化加氢而制得。
目前多致力于乳液催化加氢技术。
四、品种牌号国外生产氢化丁腈橡胶的厂家有日本瑞翁公司，德国Bayer公司和加拿大Polysar公司三家。
瑞翁公司牌号Zetpol HSN后缀以四位数字，前两位数字表示丙烯腈含量，10和20分别表示高和中高丙烯腈含；后两位数字表示碘值或不饱和度，10或20分别表示饱和度为95%和90%，数字后的字母L表示门尼粘度值低。
氢化丁腈橡胶
氢化丁腈橡胶百科名片氢化丁腈橡胶氢化丁腈橡胶（HNBR）是由丁腈橡胶进行特殊加氢处理而得到的一种高度饱和的弹性体。
氢化丁腈橡胶具有良好耐油性能（对燃料油、润滑油、芳香系溶剂耐抗性良好）；并且由于其高度饱和的结构，使其具良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀性能（对氟利昂、酸、碱的具有良好的抗耐性），优异的耐臭氧性能，较高的抗压缩永久变形性能；同时氢化丁腈橡胶还具有高强度，高撕裂性能、耐磨性能优异等特点，是综合性能极为出色的橡胶之一。
目录[隐藏]氢化丁腈橡胶应用氢化丁腈橡胶相关资料制备乙烯一丙烯腈共聚法ＮＢＲ乳液加氢法ＮＢＲ乳液加氢法特性HNBR与其他橡胶的性能比较[编辑本段]氢化丁腈橡胶应用氢化丁腈橡胶目前广泛用于油田、汽车工业等方面。
瑞翁公司是氢化丁腈橡胶原料的主要供应商，在氢化丁腈橡胶配方及加工领域经验丰富。
可以根据不同的应用领域，专业提供品种齐全、性能优异、品质稳定的混炼胶产品及各种氢化丁腈橡胶板,模压制品.随着汽车、石油工业的发展,橡胶部件除要求耐油外,还需具有良好的耐热、耐高温、高压、耐氧等特性。
普通丁腈橡胶(ＮＢＲ)已远不能满足这些要求,尽管其中一些用途已为氟橡胶所取代,但氟橡胶价格昂贵。
因此人们开始探求对ＮＢＲ性能的改进,氢化丁腈橡胶就是为了满足这种新的需要而开发成功的。
[编辑本段]氢化丁腈橡胶相关资料ＨＮＢＲ的耐高温性为130～180℃,耐寒性为-55～-38℃且机械性能优良,与其它聚合物相比更能满足汽车工业的要求。
用ＺｎＯ/甲基丙烯酸(ＭＡＡ)补强的ＨＮＢＲ可制作三角带、等规三角带、多用三角环的底层胶、隔振器等;也可制备密封圈、密封件,耐热管等。
在石油钻井中,要求橡胶制品必须耐受高温、高压、酸、胺、Ｈ2Ｓ、ＣＯ2、ＣＨ4等蒸汽的考验。
而用ＨＮＢＲ制备的各种制品,可耐酸、耐油、耐溶剂。
用ＺｎＯ/ＭＡＡ补强的ＨＮＢＲ可用于制作钻井保护箱和泥浆泵用活塞.此外,采用打浆法将ＨＮＢＲ制成纸型垫圈可用作石油工业及汽车工业的密封垫圈。
氢化丁腈橡胶的结构与性能研究
中图分类号 ： ＴＱ３ ３ ７ ３ ． 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ １４ ８ （ ０ １ ０ ０ １ ０ １ ０ —３１ ２ １ ） ２０ ３—４
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ａ ｅ ａ ｉ ｎｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ｕｌ ｒ ｓ ｒ ｔ ｅ ａ ｄ ｐｈｙ ｉａ ｒ ｅ ｔｅ ｔｌ ｗ ｎｄ ｈｉ ｅ ｒ ｌ ｔｏ ｈｉ ｆｍ ｌ ｃ ａ ｔ ｕｃ ｕｒ ｎ ｓｃ ｌｐ ｏｐ ｒ ｉ ｓ ａ ｏ ａ ｇｈ ｔ ｍｐｅ ａ ｕｒ ｓ ｒ ｔ ｅ
氢 化 丁 腈 橡 胶 的结 构 与 性 能 研 究
氢化丁腈橡胶耐温范围
氢化丁腈橡胶耐温范围氢化丁腈橡胶（HNBR）是一种高性能合成橡胶，具有良好的耐热性、耐油性、耐臭氧性、耐磨损性和抗老化性能。
HNBR广泛应用于汽车、航空航天、石油化工等领域，特别是在高温和高压环境下的密封件和橡胶制品中得到了广泛应用。
本文将详细介绍HNBR的耐温范围。
一、HNBR的化学结构HNBR是通过将丁腈橡胶（NBR）与氢气反应而得到的一种氢化产物。
HNBR的主要结构单元为丁二烯基-3-丙烯酸酯（ACM）和丙烯酸甲酯（M）。
二、HNBR的物理性质HNBR具有以下主要物理性质：1. 密度：1.15-1.25g/cm³；2. 硬度：60-95 Shore A；3. 拉伸强度：10-30MPa；4. 延伸率：100%-600%；5. 耐磨损性：良好；6. 耐臭氧性：良好；7. 耐油性：良好。
三、HNBR的耐温范围HNBR具有良好的耐热性能，其耐温范围一般为-40℃至150℃。
但是，不同的HNBR材料在不同的条件下具有不同的耐温范围。
下面将分别介绍HNBR在低温、常温和高温条件下的耐温范围。
1. 低温条件下的耐温范围在低温条件下，HNBR材料表现出较好的弹性和柔韧性。
其硬度随着温度的降低而增加。
一般来说，HNBR材料在-40℃至-30℃时仍然保持较好的弹性和柔韧性。
但是，在更低的温度下，如-50℃或更低，HNBR材料可能会变得脆化并失去弹性。
2. 常温条件下的耐温范围在常温条件下，HNBR材料表现出较好的物理和机械性能。
其硬度随着硫化程度和丁二烯单体含量的变化而变化。
一般来说，HNBR材料在常温（20-25℃）下的硬度为70-90 Shore A。
在这种条件下，HNBR材料可以保持良好的弹性和柔韧性，并且具有较好的耐油性和耐臭氧性。
3. 高温条件下的耐温范围在高温条件下，HNBR材料表现出较好的热稳定性和耐热性能。
其硬度随着温度的升高而降低。
一般来说，HNBR材料在100-150℃范围内可以保持较好的物理和机械性能。
氢化丁腈橡胶结构式
氢化丁腈橡胶结构式1 引言橡胶是世界上最常见的材料之一，它的性能优越，结构单一，具有很好的耐磨损、抗水解和抗氧化能力等特点。
氢化丁腈橡胶更是在橡胶中占有上风，由于其独特的性能，被广泛用于日用品、汽车内饰、机械零部件以及作为气泡绝缘材料等场合，受到了用户的高度关注。
2 氢化丁腈橡胶结构氢化丁腈橡胶的有机结构中含有氢、氧、氮和碳四种元素，分子中的碳被互相连接成木质素，形成像链子一样的结构，特殊的结构使其具有良好的热、韧性和抗氧化等特性，是一种耐高温、耐腐蚀，能承受低温的橡胶材料。
3 氢化丁腈橡胶分子氢化丁腈橡胶是一种烯烃，分子结构以一个烷基核心结构为基础，从烷基中分别脱除两个氢原子，然后在其上下两个两个氢位置取代两个羰基，即有机化学式中的-CN，其外围的八个原子的空间结构模型如图所示，即氢化丁腈橡胶结构式：[H2C=CH—CN]n。
4 氢化丁腈橡胶的特性氢化丁腈橡胶的特征是抗拉伸性好，抗冲击强，有良好的粘结性和抗气泡性。
此外，它还具有耐化学腐蚀性，耐低温性，可耐热性，耐羧基性，抗氧化性良好等特点，在行业中运用，可有效减少产品二次投资，维护成本，提高工作效率。
5 氢化丁腈橡胶的应用氢化丁腈橡胶作为一种通用橡胶材料，广泛用于日用品、汽车内饰、机械零部件以及作为气泡绝缘材料等领域，目前基本涵盖了电子、机械、石油、装备制造、电子、纺织等行业。
在电子行业中，用氢化丁腈橡胶制作的热缩管、绝缘袋及电子元件防护膜等，通常在极端温度环境下使用时，具有良好的耐温稳定性。
在机械行业中，由于氢化丁腈橡胶具有良好的耐磨损性，影响机械零件的运行，它常用于制作轴套、油封，减少摩擦；此外，也可用于工业管道和线路的管道绝缘圈和复合材料线圈耐火等。
6 结论氢化丁腈橡胶是一种通用的橡胶材料，因其优越的性能，多用于日常生活中，尤其是电子、机械行业等，可以有效减少产品二次投资，维护成本，提高工作效率。
氢化丁腈橡胶(ZEON)
氢化丁腈橡胶(HNBR)产品简介：氢化丁腈橡胶（HNBR）是由于腈橡胶进行特殊加氢处理而得到的一种高度饱和的弹性体。
氢化丁腈橡胶具有良好耐油性能（对燃料油、润滑油、芳香系溶剂耐抗性良好）；并且由于其高度饱和的结构，使其具良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀性能（对氟利昂、酸、碱的具有良好的抗耐性），优异的耐臭氧性能，较高的抗压缩永久变形性能；同时氢化丁腈橡胶还具有高强度，高撕裂性能、耐磨性能优异等特点，是综合性能极为出色的橡胶之一。
氢化丁腈橡胶目前广泛用于油田、汽车工业等方面。
在使用条件极为苛刻的领域，氢化丁腈橡胶有着良好的表现，被越来越大量的采用。
瑞翁公司在氢化丁腈橡胶的生产上，一直处于世界领先水品。
瑞翁公司产品牌号是Zetpol。
产品性能参数：丙烯xx粘饱和腈度中心密度碘值型号含量%极高腈（丙烯腈含量大于43％）1.002390极高的耐油及耐溶剂性能。
可用硫磺及过氧化物硫化。
度值g/cmmg/100mg%3特点及应用高腈（丙烯腈含量大于36％，小于43％）1000L44具有优异的耐热性、耐油性及加工性。
应用于耐燃油、耐700.98<7>99工业冷媒方面的胶管、膜片及油封。
使用过氧化物硫化。
850.9810780.9824700.9810应用于耐燃油、工业冷媒方面的胶管、膜片及油封；使用96过氧化物硫化。
符合FDA标准。
90应用同10产品。
低饱和度也适用于硫磺硫化应用同10产品。
耐RME燃料性能优异。
使用过氧化物硫96化。
应用同10产品。
耐RME燃料性能优异。
使用过氧化物及90硫磺均可硫化。
10441020441410430.9824中高腈（丙烯腈含量大于31％，小于36％）2000362000L36同时具有优异的耐热及耐臭氧性。
用于O型圈、垫片、油850.95<7>99封及石油配件。
使用过氧化物硫化。
650.95<7>992000型的低门尼产品。
适于挤出及注射成型。
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加工・应用合成橡胶工业,2008-03-15,31(2:118~121CH I N A SY NTHETI C RUBBER I N DUSTRY氢化丁腈橡胶的结构与性能朱景芬1,2,黄光速1,李锦山2,胡海华2(11四川大学高分子科学与工程学院,四川成都610065;21中国石油兰州化工研究中心,甘肃兰州730060摘要:考察了丁腈橡胶(NBR氢化过程中聚丁二烯的顺式-1,4-结构、反式-1,4-结构及乙烯基微观结构的变化,讨论了不同氢化度的氢化丁腈橡胶(HNBR的热氧化稳定性、硫化特性和力学性能的差异。
结果表明,在NBR加氢过程中,聚丁二烯的乙烯基加氢速率最快,其次是反式-1,4-结构,加氢速率最慢者是顺式-1,4-结构,腈基未被氢化;氢化度为90%的HNBR的热氧化稳定性远优于NBR,而氢化度为95%的HNBR的热氧化稳定性更优;随着氢化度的增加,HNBR的硫化特性未见明显改变;HNBR硫化胶的拉伸强度高于NBR,而其扯断伸长率则小于NBR,并且随着HNBR氢化度的提高,HNBR与NBR的拉伸强度、扯断伸长率差值增大。
关键词:氢化丁腈橡胶;丁腈橡胶;微观结构;热氧化稳定性;硫化特性;力学性能中图分类号:T Q33317文献标识码:B文章编号:1000-1255(200802-0118-04丁腈橡胶(NBR通过氢化作用使其分子链中聚丁二烯链节上的双键达到饱和,从而得到了高性能的氢化丁腈橡胶(HNBR。
HNBR中的饱和结构赋予其优异的弹性、耐热性、耐氧化性、化学稳定性及低温曲挠性等。
国内外许多学者对HNBR的制备及应用进行了广泛的研究[1-9],但对其结构与性能的研究却涉及较少,且研究的侧重点与本研究有所不同[10]。
本工作主要考察了氢化过程中聚丁二烯的顺式-1,4-结构、反式-1,4-结构及乙烯基3种微观结构的变化规律,讨论了不同氢化度HNBR的热氧化稳定性、硫化特性和力学性能的差异。
1实验部分111原材料氢化度分别为60%,80%,90%,95%,99%的HNBR,采用质量分数为10%的NBR 氯苯溶液,以氯化铑的络合物为催化剂,在温度为70~ 120℃、压力为7~12MPa下进行氢化反应,用甲醇凝聚胶液,真空烘干后即得不同氢化度的HNBR,中国石油兰州化工研究中心中试产品; NBR,牌号为N21,结合丙烯腈质量分数为40%,门尼黏度为82,中国石油兰州石化公司产品;其他均为橡胶工业常用助剂。
112HNBR(NBR硫化胶的制备基本配方(质量份:HNBR(NBR100,氧化锌5,硬脂酸1,聚酯5,炭黑N66045,过氧化二异丙苯(DCP315,三烯丙基异氰酸酯115。
首先在(45±5℃下加入HNBR(NBR塑炼,2m in时加入氧化锌和DCP,6m in时加入硬脂酸,7m in时加入1/2的炭黑,10m in时加入剩余炭黑,13m in时加入三烯丙基异氰酸酯,16m in 时加入剩余助剂混炼4m in,薄通6次,下片。
将下片后的混炼胶放置2~24h,在160℃、10MPa、25m in的条件下硫化,得到HNBR(NBR硫化胶。
113分析与测试微观结构采用美国N icolet公司生产的Magna-750型傅里叶变换红外光谱(FTI R仪进行分析。
热氧化稳定性采用美国Perkin El m er公司生产的PE7型热重分析仪进行分析。
采用氧气气氛,升温速率10℃/m in,升温范围25~800℃。
硫化特性采用青岛优肯科技股份有限公司3收稿日期:2007-04-23;修订日期:2008-01-04。
作者简介:朱景芬(1967—,女,高级工程师。
已发表论文20余篇。
基金项目:中国石油兰州石化公司科学研究与技术开发资助项目(LY0303。
生产的UR -2030型橡胶无转子硫化仪在170℃下进行测试。
力学性能按照G B /T 528—1998,采用台湾高铁电子仪器公司生产的TS -7000S 型电子拉力机进行测试。
2结果与讨论211微观结构氢化度分别为60%,80%,90%,95%,99%的HNBR 的FTI R 谱图如图1~图5所示。
不同氢化度HNBR 中聚丁二烯的3种微观结构的质量分数计算结果见表1。
Table 1M i crostructrue of polybut ad i ene i n HNBR w ithd i fferen t degree of hydrogena ti onDegree of hydr ogenati on /%Mass fracti on of trans 21,42unit/%Mass fracti on of vinyl/%Mass fracti onof cis 21,42unit/%602017 2103717801116014421390414047129511804819990154912由图1~图5和表1可以清晰地看出,随着HNBR 氢化度的增加,聚丁二烯的乙烯基(波数919c m -1消失得最快,即加氢速率最快,其次是反式-1,4-结构(波数971c m -1,加氢速率最慢者是顺式-1,4-结构(波数724c m -1。
当氢化度达到90%时,HNBR 中的乙烯基已不存在;当氢化度超过99%时,HNBR 中反式-1,4-结构质量分数已接近于0,剩余的均为顺式-1,4-结构。
在NBR 的加氢过程中,腈基(波数2236c m -1未随HNBR 氢化度的增加而变化,这说明腈基未被氢化。
212热氧化稳定性NBR 、氢化度分别为90%和95%的2种・911・第2期朱景芬等1氢化丁腈橡胶的结构与性能HNBR的热失重曲线如图6~图8所示。
由图6可以看出,NBR于27615℃时开始失重,质量保持率为9816%;当温度升至31115℃时,失重明显,质量保持率为9719%;当温度升至34816℃时,则快速失重,此时质量保持率仅为6916%。
对比图6和图7可知,氢化度为90%的HNBR的上述3个失重点的温度分别比NBR高出4711, 8813,7716℃,这说明氢化度为90%的HNBR的热氧化稳定性已远优于NBR。
对比图7和图8可知,氢化度为95%的HNBR的热氧化稳定性更优于氢化度为90%的HNBR 。
213硫化特性由图9可以看出,氢化度为95%的HNBR的初期硫化速率比氢化度为90%的HNBR稍快,但二者达到正硫化点的时间却基本相同,均为6~7m in。
并且NBR在硫化过程中的转矩远低于HNBR,这主要是由于NBR分子中含有大量双键的缘故。
NBR用过氧化物作硫化剂时会导致硫化胶网络存在大量缺陷,更宜用硫黄作硫化剂。
1—HNBR with degree of hydr ogenati on90%;2—HNBR with degree of hydr ogenati on95%;3—NBRFig9Curing curves of HNBR and NBR214应力-应变关系由图10可以看出,在应力达到5MPa之前, NBR与HNBR的应变相近。
但随着应力的继续增加,NBR的应变越来越大于HNBR,并且氢化度为90%的HNBR的应变也越来越大于氢化度为95%的HNBR。
这表明HNBR硫化胶的拉伸强度高于NBR,而其扯断伸长率则小于NBR,并且HN2 BR的氢化度越高,HNBR与NBR的拉伸强度、扯断伸长率差值越大。
HNBR之所以比NBR具有更高的拉伸强度和更低的扯断伸长率,主要是由于在1—HNBR with degree of hydr ogenati on90%;2—HNBR with degree of hydr ogenati on95%;3—NBRFig10Relati onshi p bet w een stress andstrain of HNBR and NBR・021・合成橡胶工业第31卷拉伸过程中HNBR分子链产生了结晶,并且随着氢化度的提高,HNBR的结晶性更强的缘故[9]。
3结论a在NBR加氢过程中,聚丁二烯的乙烯基加氢速率最快,其次是反式-1,4-结构,加氢速率最慢者是顺式-1,4-结构,腈基未被氢化。
b氢化度为90%的HNBR的热氧化稳定性已远优于NBR,氢化度为95%的HNBR的热氧化稳定性更优。
c随着氢化度的增加,HNBR的硫化特性未见明显改变。
dHNBR硫化胶的拉伸强度高于NBR,而其扯断伸长率则小于NBR,并且随着HNBR氢化度的提高, HNBR与NBR的拉伸强度、扯断伸长率差值增大。
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