丁腈橡膠

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丁腈橡膠（NBR），是由丙烯腈與丁二烯單體聚合而成的共聚物，主要採用低溫乳液聚合法生產，耐油性極好，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強。其缺點是耐低溫性差、耐臭氧性差，絕緣性能低劣，彈性稍低。 丁腈橡膠主要用於製造耐油橡膠製品。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，但耐寒性則相應下降。它可以在120℃的空氣中或在150℃的油中長期使用。此外，它還具有良好的耐水性、氣密性及優良的粘結性能。廣泛用於制各種耐油橡膠製品、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、航空、石油、複印等行業中成為必不可少的彈性材料。  

中文名:丁腈橡膠

外文名:Nitrile Butadiene Rubber（NBR）

成 分:丁二烯和丙烯腈的共聚物

製作方法:低溫乳液聚合法

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目錄

性能

NBR具有優異的耐油性。典型的NBR結構中反式占約78%。由於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）優於天然橡膠、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，最低玻璃化溫度可達-55℃。

NBR耐化學穩定性好，加工性能良好，隨着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。由於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。連續聚合法通常用於少品種和大生產量生產，消耗低。間歇聚合法適用於多品種和小批量生產，工程建設消耗高。

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。

NBR性能

基本性能

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

極高兩煤腈橡膠：ACN含量43%以上

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高丙稀腈橡膠：ACN含量36%-42%

中高丙煉臘橡膠：ACM含量31 %-35%

中兩稀腈橡膠：ACN含量25%-30%

低丙稀腈橡膠：ACN含量24%以下

一般性能

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. 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。
8. 自粘性較低，混煉過程生熱量較大。

優異的耐油性

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，最具代表性的橡膠之一，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於NR、SBR、IIR等非極性膠，也優於極性的CR，但丁腈橡膠的極性溶劑和耐極性油的性能不夠好。

ACN含量對性能的影響

隨着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。  

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主要用途

NBR因其耐油性和物理機械性能優異，廣泛應用於製造各種耐油像膠製品，如O型圈、墊圈、軟管以及燃料箱襯膠、印刷滾筒、油罐襯裡、絕緣地面塾板、耐油鞋底、硬橡膠零件、織物塗層、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，最大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%。採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。釆用HNBR為內層膠，尼龍66為補強層，釆用CSM作為外展製成的汽車。動力轉向性好，在12℃下可以承受脈衝次數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於軍工、汽車、航空工業，以油箱等耐油零部件為主，也用於密封件類、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製品，廣泛用於航天器件、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製品總消貨量的50%。我國每年用於電線電纜製品的丁腈橡膠約為1000t。利用動態硫化技術和增容技術可製得 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還應用於制耐油膠板、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。

國外主要用於航空、汽車、印刷、紡織和機械製造業等。由於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：製造燃料油管、油脂布、油封、加油管、耐油橡膠零部件及與油接觸的各種製品等。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衝擊性能，使用酚醛樹脂來獲得可饒性材料，製造瀝青混合後的流動性材料。

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

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