通用合成硅膠: 丁腈硅膠NBR

?新聞資訊 ????|???? ?2019-12-19 14:42
丁腈硅膠(NBR)是由丁二烯和丙烯腈二種單個經乳液或溶液聚合而制得的一種高分子材料聚氨酯彈性體。工業生產上所采用的丁腈硅膠大多數是由乳液法制得的一般丁腈硅膠,其分子式是無規矩的,化學結構式若為: 
在其中,丁二烯鏈段以反式-1,4構造主導,也有順式聚合物制得的含28%融合丙烯腈的硅膠,其外部經濟構造為丁反式-1,4構造含水量為77.6%;l,2構造含水量為10%。l,4構造和1,2構造,當在28℃下丁二烯順式-1,4構造含水量為12.4%;
一、構造特性 
①分子式不整齊,是是非非晶形硅膠。
②因為分子結構鏈上導入了強旋光性的氰基團,而變成旋光性硅膠。丙烯腈含水量越高,旋光性越強,分子結構間力越大,分子結構鏈軟性也越差。
③因分子結構鏈上存有雙鍵是不飽和脂肪硅膠。但雙鍵數量隨丙烯腈含水量的提升而降低,即不飽和脂肪水平隨丙烯腈含水量的提升而降低。
④相對分子質量遍布窄小。如中高級丙烯腈含水量的丁腈硅膠相對分子質量遍布指數值為4.1。
二、特性、特性與運用
丁腈硅膠為淡黃至深褐色、有點腋異味的聚氨酯彈性體,相對密度隨丙烯腈含水量的提升而由0.945~0.999g/cm3不一,能溶解苯、二甲苯、酯類、氯仿等芳香烴和極性溶劑。
現將丁腈硅膠的優點和缺點概述以下:
①丁腈硅膠的耐磨性能僅次聚硫硅膠和氟硅膠,而好于氯丁硅膠。因為氰基有較高的旋光性,因而丁腈硅膠對非旋光性和弱旋光性原料油基礎不溶脹,但對芳香烴和氯代烴原料油的抵抗力差。
②丁腈硅膠因帶有丙烯腈構造,不但減少了分子結構的不飽和脂肪水平,并且因為氰基的極強吸電子器件工作能力,使烯丙基部位上的氫相對穩定,故耐溫性好于純天然、丁苯等通用性硅膠,見圖l-11圖示。挑選適度秘方,最大采用溫度達到130℃,在滾油中能耐150℃高溫。
③丁腈硅膠的旋光性,擴大了分子結構間力,進而使耐磨性能提升,其耐磨性能比純天然硅膠高30%~45%。
④丁腈硅膠的旋光性及其反式-1,4構造,使其構造密不可分,透氣率較低,它和丁基硅膠同歸屬于密封性優良的硅膠。
⑤丁睛硅膠因丙烯腈的導入而提升了構造的可靠性,因而耐溶劑腐蝕好于純天然硅膠,但對強兩性氧化物的抵抗力較弱。
⑥丁腈硅膠是是非非晶形硅膠,無自加固性,純膠硫化橡膠膠的抗拉強度只能3.0~4.5MPa。因而,務必經加固后才有商品的價值,碳黑加固硫化橡膠膠的抗拉強度達到25~30MPa,而好于丁苯硅膠。
⑦丁腈硅膠因為分子結構鏈軟性差和非晶形引發,使硫化橡膠膠的延展性、抗寒性、耐屈柔性、抗撕裂能力差,形變熱大。了腈硅膠的抗寒性比一般通用性硅膠都差,延性溫度為-10~-20℃。
⑧丁腈硅膠的旋光性造成其變成半導膠,不容易作絕緣原材料采用,其容積電阻器只能108~l09Ω•m,電極化指數為7~12,為電介電強度最爛的。
⑨丁腈硅膠因具不飽和脂肪性而易遭受活性氧的毀壞,加上分子結構鏈軟性差,使活性氧開裂拓展速率迅速。特別是在制品在采用中與油觸碰時,相互配合時添加的抗活性氧劑易被油抽出來,導致安全防護活性氧毀壞的工作能力降低。
⑩丁腈硅膠因相對分子質量遍布窄小,旋光性大,分子結構鏈軟性差,及其自身特殊的有機化學構造,使之生產加工特性較弱。主要表現為塑煉實際效果低,混煉膠實際操作較艱難,塑混煉膠生產加工中熱高,注塑、壓出來的縮水率和含水率大,成形時自粘性較弱,硫化橡膠速率比較慢等。
(11)丁腈硅膠歸屬于高價錢硅膠之一,因而產品成本高過氯丁硅膠。
(12)酯化丁腈硅膠的特性特性  酯化丁腈硫化橡膠膠比氯丁硅膠、氯磺化聚乙烯、丙烯酸樹脂硅膠具備更出色的耐磨性能能,而耐溫性能接近氯磺化聚乙烯、氯醚硅膠和三元乙丙硅膠中間,好于一般丁腈硅膠(約高40℃),超低溫特性好于丙烯酸樹脂硅膠。耐胺性和耐蒸氣性好于氟硅膠,與三元乙丙硅膠類似,縮小永久性形變性貼近乙丙硅膠,壓出來特性好于氟硅膠。
酯化丁腈硅膠適用于油氣井、汽車產業層面。近些年,油氣井深層愈來愈深,礦井自然環境和溫度標準日漸嚴苛。在高溫和髙壓下,丁腈硅膠和氟硅膠受氯化氫、二氧化碳、甲烷氣體、柴油機、蒸氣和酸等的功效迅速毀壞,而酯化丁腈硅膠在所述物質中的綜合型能好于丁腈硅膠和氟硅膠。
因為丁腈硅膠具有優良的耐磨性能,又維持有不錯的硅膠特點,因而普遍用以各種各樣耐酸堿制品。高丙烯腈含水量的丁腈硅膠一般用以立即與原料油觸碰、耐磨性能規定較為高的制品,如骨架密封、石油管道橡膠軟管、化工設備內襯、密封圈等。中丙烯腈含水量的丁腈硅膠—般用以一般耐酸堿制品,如耐油膠管、汽車油箱、印刷膠輥、耐酸堿膠手套等。低丙烯腈含水量的丁腈硅膠用以耐磨性能規定較低的制品,如超低溫耐酸堿制品和耐酸堿避震制品等。
次之,因為丁腈硅膠具備半導性,因而可用以必須導出來靜電感應,以防造成火災事故的地區,如紡織品皮輥、皮圈、阻燃性輸送帶等。
丁腈硅膠還可與別的硅膠或塑膠并用于改進各層面的特性,最普遍的是與聚乙烯并且用,以進一步提高它的耐酸堿、耐活性氧耐磨性能。
三、歸類種類
乳聚丁腈硅膠品種繁多,一般根據丙烯腈含水量、門尼粘度、聚合物溫度等分成幾十個種類。而依據主要用途不一樣又可分成通用性和特殊型兩類。特殊型中又包含羧基丁腈硅膠、一部分化學交聯型丁腈硅膠、丁腈和聚乙烯共沉膠、液體丁腈硅膠及其酯化丁腈硅膠等。一般,丁腈硅膠根據丙烯腈含水量可分為下列五種種類。
①極高丙烯腈丁腈硅膠  丙烯腈含水量43%左右;
②高丙烯腈丁腈硅膠  丙烯腈含水量36%~42%;
③中高級丙烯腈丁腈硅膠  丙烯腈含水量31%~35%;
④中丙烯腈丁腈硅膠  丙烯腈含水量25%~30%;
⑤低丙烯腈了腈硅膠  丙烯腈含水量24%下列。
國內丁腈硅膠的丙烯腈含水量大概有三個級別,即等于所述的高、中、低丙烯腈含水量級別。對每一級別的丁腈硅膠,一般可依據門尼粘度值的高矮分為多個型號。門尼粘度值低的(45上下),生產加工特性優良,不需經塑煉立即混煉膠,但物理學物理性能,如抗壓強度、回彈力、縮小永久性形變等則相對于同級別粘度偏高的稍弱。而門尼粘度偏高的,則務必塑煉,即可混煉膠。
按聚合物溫度可將丁腈硅膠分成熱聚丁腈硅膠(聚合物溫度25~50℃)和冷聚丁腈硅膠(聚合物溫度5~20℃)二種。熱聚丁腈硅膠的生產加工特性較弱,主要表現為延展性得到較難,吃粉也比較慢。而冷聚丁腈硅膠,因為聚合物溫度的減少,提升了反式-1,4構造的含水量,疑膠含水量和歧化水平獲得減少,進而使生產加工特性獲得改進,主要表現為生產加工時驅動力耗費較低,吃粉迅速,注塑、壓出來半成品加工表層光潔、規格較平穩,在有機溶劑中的融解特性不錯,而且還提升于物理學物理性能。
國內丁腈硅膠的型號一般以四位大數字表達。前倆位大數字表達丙烯腈含水量,第三位數表達聚合物標準和污染,第四位大數字表達門尼粘度。如NBR-2626,表達pe量含水量為26%~30%,是軟丁腈硅膠,門尼粘度為65~80;NBR3606,表達丙烯腈含水量為36%~40%,是硬丁腈硅膠,有污染,門尼粘度為65~79。