*腈丁**橡胶以耐油性能优越而著称 ,人们对其性能及应用已非常熟悉,但在许多场合要求*腈丁**橡胶能在更高的温度 (120℃以上)下使用,而NBR 的实际应用经验告诉我们,超过120℃的温度,其物理性能已下降很多,差不多已失去使用功能。
氢化*腈丁**橡胶就是为了填补普通*腈丁**橡胶和氟橡胶之间使用温度的空白区域而开发的胶种。当普通*腈丁**橡胶 (使用温度 120℃) 不能满足要求,使用氟橡胶又因价格高,功能过剩而不经济的场合,则可采用氢化*腈丁**橡胶 (HNBR) 。
研究发现,*腈丁**橡胶之所以不耐高温,是由于*腈丁**橡胶主链即丁二烯链上的双键易在高温下受到氧的攻击,发生断键,使*腈丁**橡胶过早地失去了它的高弹性能及应用功能。于是,人们就试图在 NBR 的合成过程中,通过在双键位置上进行加氢,减少分子主链上双键的数量,达到提高*腈丁**橡胶的耐温性。试验表明,通过这种加氢反应,按加氢度的高低,可使*腈丁**橡胶的耐温程度明显提高,达到 120~165℃。
1、氢化丁晴(HNBR)性能特点
普通 NBR 经氢化后,无论其物理性能还是化学性能均得到极大改善,下面以丙烯腈(ACN) 含量为38 %的*腈丁**橡胶 (NBR) 为例,*腈丁**橡胶经氢化后其物理性能和化学性能发生了质的改变,具体表现为 :① 优异的耐磨性 阿克隆磨耗0. 01,HNBR与NBR、FKM在150℃石油介质中的磨损试验表明,前者的耐磨性能分别为后两者的2~3和3~4倍。 ② 极高的力学性能 拉伸强度高达35 МPa;
③良好的低温性能 - 60℃弯曲不裂;
④低的压缩永久变形 150℃×72 h 热老化后压缩变形 > 10 % ;
⑤优异的耐热性能 可在165℃下长期使用;
⑥优异的耐介质性能 耐含H2S原油、酸性汽油、燃油、双曲线齿轮油、滑油添加剂等;
HNBR在高温下能耐酸、碱和盐,能在强腐蚀性添加剂的润滑油和燃料油介质中工作。
⑦良好的耐臭氧性能 50 pphm ,40℃, 拉伸50 % ,1000 h不裂;
⑧ 优异的加工性能 低门尼粘度, 非常适宜注射和挤出工艺,HNBR的加工性能优于FKM,与普通NBR相似,可以填充较多的填料。
2、HNBR的应用
氢化*腈丁**橡胶最主要的特点是可在150℃(特殊牌号HNBR在165℃下)下长期使用,有极好的耐双曲线齿轮油、汽车传动液、含 H2 S 原油、酸性汽油、胺类腐蚀*制剂抑**、润滑油添加剂等液体的性能,它机械强度高,在高温下有良好的性能保持率,良好的耐臭氧性,良好的耐磨性,在宽域温度下良好的动态性能。因此,HNBR的综合性能使它特别适合于汽车、宇航、油田及其他工业制造部门要求的各种 耐高温耐油 的高性能橡胶配件,如 : ①汽车工业 : 汽车同步带、燃油胶管、动力转向胶管和密封件、驱动皮带附件、水泵密封件、发动机密封件、燃油膜片、油封。
②石油工业 : 油田钻井锭子,油田防喷器,油田密封件。③其他:空调系统耐新冷冻剂R134A 的各种密封件,高性能造纸胶辊面胶,耐高温热油无卤阻燃电缆护套,贮油罐浮顶密封件,高温高压散热器密封件,筑路机械用橡胶件、覆带垫,IC卡抛光胶板,双层电容器用导电胶膜。
HNBR 在耐高温耐油密封件领域的竞争产品是AEM。与HNBR相比, AEM 的耐热老化性能和抗压缩永久变形性能较好,耐寒性能相当,但AEM的耐油性能较差。