田偉波

摘 要：丁腈橡膠（NBR ）是一種由丁二烯和丙烯腈共聚而成的特種橡膠，丁腈橡膠根據(jù)結(jié)構(gòu)組成、丙烯酸酯含量、門尼黏度以及應(yīng)用范圍等進(jìn)行分類。其中根據(jù)應(yīng)用范圍可分為通用型和特種丁腈橡膠。廣泛用于制各種耐油橡膠制品、多種耐套管、軟包裝、油墊圈、墊片、軟膠管等，在汽車、航空、石油、復(fù)印等行業(yè)中成為必不可少的彈性材料。

關(guān)鍵詞：丁晴橡膠；性能；加工；工藝

1 丁晴橡膠主要性能

1.1耐油性

其耐油性僅次于聚硫橡膠和氟橡膠。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。丙烯腈含量越多，耐油性越好，但耐寒性則相應(yīng)下降。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(yuǎn)優(yōu)于NR、SBR、IIR等非極性膠，也優(yōu)于極性的CR。

1.2 耐熱性

耐熱性優(yōu)于丁苯橡膠、氯丁橡膠，具有中下等的耐熱性，可在100℃、120℃下可連續(xù)使用40天，在150℃僅能使用3天。丁腈橡膠耐溫60度，硅橡膠突出的性能是使用溫度寬廣，能在-60℃（或更低的溫度）至+250℃（或更高的溫度）下長(zhǎng)期使用。特殊配方可達(dá)到的溫度范圍-50℃ ～ 150℃。在191℃油中浸泡70h仍有屈撓性能。

1.3 耐磨性強(qiáng)

丁腈橡膠比天然橡膠的耐磨性要高30%～45%，耐高溫性能較天然橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠等都強(qiáng)。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，其耐磨耗性提高。

1.4 抗靜電性能

丁腈橡膠的體積電阻率為109-1010Ω·cm，等于或低于半導(dǎo)體材料體積電阻率1010Ω·cm這一臨界限制。因此，丁腈橡膠是一種半導(dǎo)體材料。在通用橡膠中是唯一可利用這一點(diǎn)可以制作抗靜電的橡膠制品。

1.5 黏度高

膠黏度比一般橡膠高出一倍，丁腈橡膠-26和丁腈橡膠-40門尼粘度為90～120。橡膠加工能耗一般與生膠的黏度成正比，丁腈橡膠混煉生熱較大，與異橡膠與丁苯橡膠不同，該種橡膠在溫度和高機(jī)械應(yīng)力作用下，往往產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化作用，因此在升溫和延長(zhǎng)加工時(shí)間的條件下，會(huì)導(dǎo)致黏度增大。

2 丁晴橡膠加工工藝

2.1 開煉

用開煉機(jī)混煉天然橡膠時(shí)，輥溫一般在50℃-60℃之間，前輥較后輥高5℃，用密煉機(jī)時(shí)多采用一段混煉法。排膠溫度要低于150℃。丁腈橡膠的混煉比較困難：粉劑分散不均勻、包輥不易，膠料生熱也較大，所以需要低溫混煉，并注意加料順序和容量。其中，不易分散的、溶解度較小的粉劑 （如硫黃、氧化鋅） 混煉時(shí)應(yīng)先加，否則會(huì)影響膠料的物理性能。生膠不易包輥，包輥后加了粉料，又會(huì)第二次脫輥。由于生膠內(nèi)聚力大，粉料不易混入?；炝蠒r(shí)間長(zhǎng)，比天然橡膠長(zhǎng)1倍左右。發(fā)熱量大，膠溫容易升高。根據(jù)這些特點(diǎn)，丁腈橡膠混煉時(shí)應(yīng)保持40～45的輥溫.裝膠容量應(yīng)為普通合成膠的70～80%。丁腈橡膠因分子量分布較窄，極性大，分子鏈柔性差，以及本身特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使之加工性能較差。表現(xiàn)為塑煉效果低，混煉操作較困難，混煉加工中生熱高，壓延、壓出的收縮率和膨脹率大，成型時(shí)自粘性較差，硫化速度慢等。

2.2 密煉

采用密煉機(jī)混煉丁腈橡膠膠料，可提高生產(chǎn)效率，改善操作條件，混煉膠質(zhì)量良好，丁腈橡膠的密煉必須嚴(yán)格控制溫度，充分保持冷卻，使排膠溫度不超過(guò)130℃。用密煉機(jī)混煉時(shí)，容量可增加10%，輥溫也可稍高，以利于配合劑分散。丁腈橡膠可塑度小，韌性大，而且塑煉時(shí)生熱大，因此，通常在開煉機(jī)上采用低溫（輥溫40℃以下），小輥距（約1mm），低容量（為天然橡膠的70%）以及分段塑煉，這樣可收到較好效果。碳黑含量大或采用高結(jié)構(gòu)細(xì)粒子炭黑時(shí)，必須采用兩段混煉才能分散均勻，也可采用逆混法混煉。如果溫度過(guò)低，容量過(guò)小，易出現(xiàn)壓散現(xiàn)象，生膠應(yīng)預(yù)先塑煉，門泥黏度應(yīng)在75以下，以利于配合劑分散和減少能耗，硬脂酸在密煉中加入有利于配合劑，特別是碳黑等的濕潤(rùn)和分散。再次投料工藝簡(jiǎn)易可行。丁腈橡膠特有的降低膠料溫度的工藝措施是在密煉機(jī)中同時(shí)加入軟化劑和碳黑，它可減慢結(jié)構(gòu)化過(guò)程，并延長(zhǎng)焦燒時(shí)間一倍但配合劑分散度稍有降低，當(dāng)碳黑用量高于80份時(shí)，應(yīng)分3次加入，可降低結(jié)構(gòu)化程度，并改善膠料性能。丁腈橡膠混煉時(shí)的發(fā)熱量大，配合劑難分散。故在開煉機(jī)上混煉時(shí)應(yīng)采取低溫、小容量、小輥距、慢加料的操作方法。硫黃在丁腈橡膠中溶解度小，分散苦難，故常在混煉開始時(shí)加入，而促進(jìn)劑最后加入。酯類軟化劑用量大是，可與粉料交替加入。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，丁腈橡膠中具有非常好的耐油性、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、航空、石油、復(fù)印等行業(yè)中成為必不可少的彈性材料。

參考文獻(xiàn)：

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