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丁腈橡胶的结构与性能?丁腈橡胶的应用领域
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丁腈橡胶的化学结构式如下:(CH2CH-CN)n
丁腈橡胶聚合物中,丁二烯的结合方式不同,性能也会不同。当丁二烯顺式-1,4加成时有利于提高弹性,降低玻璃化转变温度;当丁二烯反式-1,4加成时拉伸强度提高,热塑性好,弹性降低;当丁二烯1,2加成时支化度和交联度提高,凝胶含量高,加工性不好,低温性能变差,力学性能和弹性降低。
丁腈橡胶中丙烯腈的含量是影响丁腈橡胶性能的重要指标,其含量一般在15%~50%范围内,目前丙烯腈含量有42%~46%、36%~41%、31%~35%、25%~30%、18%~24%五种。丙烯腈含量越多,大分子极性越大,内聚能密度提高,加工性能变好,硫化速度加快,耐热性、耐磨性、气密性提高,但弹性降低,耐寒性能下降。它可以在120 ℃的空气中或在150 ℃的油中长期使用。此外,它还具有良好的耐水性、气密性及优良的黏结性能。
丁腈橡胶聚合物的平均分子量在70万左右,分子量大时,分子间作用力增大,大分子链不易移动,拉伸强度和弹性提高,可塑性降低,加工性变差;分子量分布较宽时,分子间作用力相对较弱,分子易于移动,改进了可塑性和加工性。分子量分布过宽时,影响硫化交联,拉伸强度和弹性等力学性能受到损害。
丁腈橡胶属于非结晶性的极性不饱和橡胶,由于分子结构中含有腈基,因而具有较高的对油如矿物油、动植物油、液体燃料和溶剂的稳定性,丁腈橡胶的耐油性(尤其是烷烃油)优于天然橡胶、丁苯橡胶和氯丁橡胶,仅次于聚硫橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶。
丁腈橡胶具有良好的耐老化性、耐水性、气密性及优良的黏结性能。耐臭氧性优于通用二烯烃类橡胶,逊于氯丁橡胶;耐热性好于NR、SBR和BR,较其他橡胶有更宽的使用温度,长时间使用温度为100 ℃,短期使用温度为120~150 ℃。丁腈橡胶还具有良好的耐低温性,脆点为-55 ℃。
丁腈橡胶中存在易被电场极化的腈基,从而降低了介电性能,属半导体橡胶,具有良好的抗静电性能。丁腈橡胶是非自增橡胶,需加入炭黑、白炭黑等增强性填料增强后才具有适用的力学性能和较好的耐磨性。丁腈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。
丁腈橡胶被广泛用于制备各种耐油橡胶制品、多种耐油垫圈、垫片、套管、软包装、软胶管、印染胶辊、电缆胶材料等,在汽车、航空、石油、复印等行业中成为必不可少的弹性材料,还可以作为PVC的改性剂及与PVC并用作阻燃制品,是抗静电好的橡胶制品。
丁腈橡胶
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