工程橡胶种类速查手册

第三章　工程橡胶

第一节　乙丙橡胶

一、简介

二元乙丙橡胶(EPM或EPR)是饱和的橡胶，三元乙丙橡胶(EPDM)的主链完全饱和。典型的EPDM侧基仅为1%～2%不饱和的第三单体，即约平均200个主链碳原子才有一个到两个带有双键的侧基，其不饱和度是很低的，因此橡胶工业上也习惯于称其为饱和橡胶。与不饱和橡胶(如NR、SRB、BR)相比，二元乙丙橡胶具有相当高的化学稳定性和较高的热稳定性。乙丙橡胶不易被极化，不产生氢键，是非极性;与极性橡胶相比，它耐极性介质的作用，且绝缘性能高。

乙烯、丙烯的组成比，对其共聚物的性能有决定性的影响，一般丙烯的含量在30%～40%时，其共聚物是较好的弹性体。

商品乙丙橡胶中有三种第三单体。第三单体在共聚物中的用量、种类及分布对于乙丙橡胶的性能有重要的影响。为使第三单体在分子链中的分布均匀，在聚合方法上应采用分次加入的方法。

乙丙橡胶是20世纪60年代工业化生产的橡胶，由于这种橡胶的上述特点，引起了人们的重视，近年来发展很快。但是，为了克服其存在的严重缺点，各国进行着大量的研究工作，因此，技术上尚未完全定形。乙丙橡胶虽属于通用橡胶类型，但一般仍多用于特定场合。根据目前的情况，可分为一般用途及特殊用途两大类。一般用途的有三元乙丙橡胶和充油三元乙丙橡胶;特殊用途的有二元乙丙橡胶、高乙烯乙丙橡胶、溴化乙丙橡胶、氯化乙丙橡胶、氧磺化乙丙橡胶。

二、乙丙橡胶的基本性能

1.乙丙橡胶的特点

由于乙丙橡胶引入的丙烯为无定形排列，破坏了原来聚乙烯的结晶性，因而成了不规整共聚非结晶橡胶，同时又保留有聚乙烯的某些特性。乙丙橡胶的基本性能见表3－1。

表3－1　乙丙橡胶的基本特点

二元乙丙橡胶在分子链上没有双键，成为饱和状态，因而构成了该橡胶的独特性能。三元乙丙橡胶虽然引进了少量不饱和基团，但双键处于侧链上，因此，在基本性质上并无多大差异。

乙丙橡胶因为基本上是一种饱和的高分子化合物，分子内没有极性取代基，链节比较柔顺。

2.乙丙橡胶的优点

同其他橡胶比较，它有以下五大优点:

(1)耐老化性能优异。在现有通用橡胶中是最好的。

①抗臭氧性。在含臭氧1mg/kg的介质中，2430h乙丙橡胶仍不龟裂，而一般认为耐老化性能好的丁基橡胶，仅534h即产生大裂口，氯丁橡胶则只有46h。在30%臭氧浓度下，氯丁橡胶7min即有裂纹，而乙丙橡胶1h后仍无变化。

②耐气候性。在阳光下曝晒，乙丙橡胶3年不见裂纹;丁苯橡胶仅5d即产生裂口，70d则断裂;天然橡胶150d就出现大的裂口。

③耐热老化性。一般能在150℃温度下长期使用，间歇使用可耐200℃，力学性能变化缓慢。

(2)电绝缘性优良。超过了丁基橡胶。尤其是耐电晕性突出，一般丁基橡胶不过2h左右，而乙丙橡胶则可达到2个月以上。又因乙丙橡胶的吸水性小，所以浸水后其抗电性能也很好(表3－2)。

表3－2　乙丙橡胶浸水前后的电性能比较

(3)耐化学性好。对各种极性化学药品和酸、碱有较大的抗耐性，长时间接触后性能变化不大。但对碳氢化合物油类稳定性较差，经浓的强酸较长时间作用后，其力学性能有所下降(表3－3)。

表3－3　乙丙橡胶的耐化学品性能

(4)冲击弹性较好。可达50%～60%，仅次于顺丁橡胶和天然橡胶。特别是因其具有无结晶性，在低温状态下的弹性保持好，冷冻到－57℃才变硬，到－77℃变脆。

(5)可进行高填充配合。密度小，并可混入大量填料和油类。在实际生产中采用高填充配合，而性能下降不大。

3.乙丙橡胶的缺点

乙丙橡胶的主要缺点如下:

(1)硫化速率低。比一般合成橡胶要低66%～75%，因而同其他高不饱和度橡胶并用时的共硫化性和共溶性不好，造成了力学性能显著下降。

(2)自黏性和互黏性都很差。不易黏合，给加工工艺带来了很大的困难。

三、乙丙橡胶的主要类别

1.二元乙丙橡胶

二元乙丙橡胶是一种无定形的非结晶橡胶，其分子主链上的乙烯与丙烯单元呈无规则排列。其原料橡胶采用配位负离子加成聚合法制得。

该橡胶的特点为:

(1)聚合物的相对密度是商品橡胶中最小的。

(2)耐臭氧老化性能优异，比氯丁橡胶、丁基橡胶好。

(3)耐气候性、耐氧老化性很好，耐热性、低温特性优良。

(4)耐化学药品性、电绝缘性能好。

(5)不能用硫黄硫化，采用有机过氧化物硫化交联。

(6)黏性差。

性能参数见表3－4和表3－5。

表3－4　二元乙丙橡胶原料橡胶的性能

表3－5　二元乙丙橡胶配合橡胶的性能

二元乙丙橡胶主要用于生产电线、电缆、建筑材料、汽车零部件和工业制品以及与树脂共混，或作为聚烯烃的活性剂等。

2.三元乙丙橡胶

三元乙丙橡胶的主链是饱和的，而侧基是不饱和的，因而可用硫黄促进剂进行硫化。其原料橡胶是采用溶液(悬浮)聚合体系，通过配位负离子加成聚合而得的。

三元乙丙橡胶的基本特性为:

(1)三元乙丙橡胶的密度小(0.85～0.86g/cm3)，仍具有二元乙丙橡胶的耐臭氧性、耐候性、耐热性和耐化学稳定性等特性。

(2)可采用硫黄促进剂硫化体系硫化，也可用有机过氧化物交联，制得高强度的制品。

(3)耐低温性好，电绝缘性能也好。

(4)配合时有容纳高量填料和油类的承受能力。

(5)可与不饱和橡胶、低不饱和橡胶和塑料相容并用。

(6)由于其硫化胶的表观质量良好，且具有高的物理性能，适于制作发泡制品。

(7)未硫化胶的黏着性差。

三元乙丙橡胶原料橡胶及配合橡胶的性能分别见表3－6和表3－7。

表3－6　三元乙丙橡胶原料橡胶的性能

表3－7　三元乙丙橡胶配合橡胶的性能

续表

三元乙丙橡胶主要用于汽车工业、电线电缆工业、建筑和防水材料、工业橡胶制品、民用制品，可与其他橡胶或树脂等并用或共混，也可用作添加剂等。

3.硅氧烷改性三元乙丙橡胶

用硅氧烷改性三元乙丙橡胶可明显改进其耐热性，使其可用于较高的温度环境中。

聚硅氧烷和聚硅氧烷改性三元乙丙橡胶高温性能的比较如下图所示。

EPDM、聚硅氧烷和聚硅氧烷改性
EPDM耐热性的比较
聚硅氧烷改性的EPDM——EPDM－－－聚硅氧烷

加入抗氧剂可使经聚硅氧烷改性的三元乙丙橡胶的耐热性能得到进一步提高，结果见表3－8。经聚硅氧烷改性的三元乙丙橡胶胶料中，使用自由基捕捉剂和抗氧增效剂并用体系，也能提高其在175℃下老化一个月后的物理性能保持率。

表3－8　聚硅氧烷改性EPDM中的抗氧剂的作用

①三元乙丙橡胶(Royaltherm1721)。
②过氧化二异丙苯(OCP)。
③硫化剂HVA－2即N，N'－间亚苯基双马来酰亚胺。
④防老剂MB，即VulkanoxMB。
⑤防老剂Naugard10。

四、乙丙橡胶的品种与性能

(1)吉林化学股份有限公司有机合成厂的双力脾乙丙橡胶。

双力牌橡胶制品类乙丙橡胶的性能与用途见表3－9，其充油量为17～23份(100份乙丙橡胶)。

表3－9　双力牌橡胶制品类乙丙橡胶的性能与用途

①ML121℃。
1+4
②ML1
12+5℃4。

润滑油改进类乙丙橡胶的性能见表3－10，其相对分子质量分布较窄，钒含量≤10mg/kg，灰分≤0.10。

表3－10　双力牌润滑油改进类乙丙橡胶的性能

(2)美国DSM共聚物公司(DSMCopolyruer，Inc.)商品名称为Kltan的乙丙橡胶。其性能见表3－11。

表3－11　Ｈeltan乙丙橡胶的性能

续表

①ENB为亚乙基降冰片烯，DCPD为双环戊二烯。
②填充了100份石蜡油。
③填充了50份石蜡油。
④填充了15份石蜡油。

(3)美国埃克森美孚化学(ExxonMobileChemicals)公司的Vistalon乙丙橡胶。其性能见表3－12，它包括EPM和EPDM。

表3－12　Visstalon乙丙橡胶的性能

续表

①填充了30份石蜡油。
②门尼黏度?
③填充了15份石蜡油。
④填充了75份石蜡油。

(4)美国杜邦陶氏弹性体公司(DuPontDOWElastomersL．L.C)的乙丙橡胶。

商品名称为Nordel的乙丙橡胶的性能见表3－13。

表3－13　Nordel乙丙橡胶的性能

①所有牌号的第三单体为1，4－己二烯。
②ML?

不同牌号NondelIP三元茂金属乙丙橡胶的性能与用途见表3－14。

NordelIP三元茂金属乙丙橡胶的特点:

①对乙烯含量和ENB成分控制严格。

②极纯净(杂质含量极低，黄色指标几乎为0)。

③ENB气味极淡。

④不含湿气且挥发分含量极低(无水洗催化剂步骤)。

⑤流变性极稳定均一。

⑥特殊的相对分子质量分布赋予了极佳的工艺性能。

(5)美国尤尼洛伊尔化学公司(UnrovalChemicalCo.，Inc.)商品名称为Royalene乙丙橡胶。其性能见表3－15和表3－16。

表3－15　Royalene乙丙橡胶的性能(一)

①填充了100份石蜡油。
②填充了75份石蜡油。

表3－16　Royalene乙丙橡胶的性能(二)

①填充了30份石蜡油。

(6)德国拜耳公司(BaverAG)的Buaa二元乙丙橡胶和Buna EPG三元乙丙橡胶。它们的性能分别见表3－17和表3－18。

表3－17　Bulla二元乙丙橡胶的性能

表3－18　Bura三元乙丙橡胶的性能

续表

(7)意大利PolimeriEuropeS.r.I公司的DutralTER与DutralCo乙丙橡胶。它们的性能分别见表3－19和表3－20。

表3－19　DutralTER三元乙丙橡胶的性能

续表

注　第三单体均为ENB。

表3－20　DutralCo三元乙丙橡胶的性能

续表

(8)日本合成橡胶公司的JSR乙丙橡胶。其性能与用途见表3－21。

表3－21　JSR乙丙橡胶的性能与用途

续表

续表

①ML120℃1+4。

(9)日本三井化学公司的Mitsui－EPT乙丙橡胶。其性能见表3－22。

表3－22　Mitsui－EPT乙丙橡胶的性能

续表

①填充了120份石蜡油。
②填充了40份石蜡油。
③填充了10份石蜡油。
④填充了20份石蜡油。

(10)日本住友化学公司的Esprene乙丙橡胶。其性能见表3－23和表3－24。

表3－23　Esprene乙丙橡胶的性能(一)

①填充了100份石蜡油。

表3－24　Esprene乙丙橡胶的性能(二)

①ML121℃，606填充了40份石蜡油，601填充了70份石蜡油。
1+4

(11)巴西NitrflexSAIndustriaComerciO公司的乙丙橡胶(表3－25)。

表3－25　巴西DSM共聚物公司乙丙橡胶的性能

①所有牌号第三单体均为ENB。
②填充了75份石蜡油。
③填充了50份石蜡油。

(12)印度HerdiliiaUnimers公司的乙丙橡胶。其性能见表3－26。

表3－26　HerdiliiaUnimers公司乙丙橡胶的性能

续表

①H—301的T第三单体为DCPD，其余均为ENB。
②ML1
10+0℃4。
③填充了30份石蜡油。
④填充了50份石蜡油。
⑤填充了75份石蜡油。

(13)俄罗斯Nizhnekamskneftekhim公司的乙丙橡胶。其性能见表

3－27。

表3－27　俄罗斯Nizhnekamskneftekhim公司乙丙橡胶的性能

五、乙丙橡胶的应用

乙丙橡胶的用途十分广泛，它除了不能作为轮胎的胎面胶外，在工业、生活等许多领域都有重要的应用。

(1)其质轻色浅，故可制造浅色制品，如胶鞋、卫生用品等。

(2)其电绝缘性能优良且能耐较高的温度，所以可作为电线、电缆的包皮以及其他高压、超高压电器的绝缘材料。

(3)其耐老化性能和耐水性能优良，可作为水坝、池塘的衬底，桥墩轨垫以及其他建筑材料。

(4)其耐水和耐水蒸气性能良好，故可用于制造蒸汽胶管。

(5)可用作汽车的风雨胶条、水箱胶管、加热器胶管，车盖和车筐的密封材料等。目前，用于汽车部件的乙丙橡胶约占总消费量的30%～40%。

(6)乙丙橡胶虽不能作为轮胎的胎面胶，但可用作轮胎的胎侧、胶条和内胎。例如，在丁基橡胶中加入20%的三元乙内橡胶制得的汽车内胎，既保持了良好的气密性，又提高了内胎的耐热性;在天然橡胶中加入25%的三元乙丙胶制得的汽车的白胎侧，既实用又经济;在氯丁橡胶中加入25%的三元乙丙胶制得的汽车的胎条，其耐磨性、耐老化性能均有提高。

(7)乙丙橡胶可与其他橡胶或树脂混用，以此来改善一些橡胶和树脂的性能。例如，将其加到聚丙烯、ABS树脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯中，可提高它们的耐冲击、耐屈挠性能和抗撕裂性能;在丁腈橡胶中掺混乙丙橡胶后，可提高其耐臭氧性能。

低相对分子质量的乙丙共聚物，可作为新型的油品增稠剂。它不但具有良好的增稠能力，且具有较好的氧化安全性、超声剪切稳定性以及清洁排废气性。

第二节　氯磺化聚乙烯橡胶

一、简介

氯磺化聚乙烯(国外商品名叫海帕隆)是聚乙烯的衍生物。聚乙烯经氯化和磺化处理后，其结构的规整性被破坏，而变为在常温下柔软而有弹性的氯磺化聚乙烯橡胶。氯磺化聚乙烯是合成橡胶小比较新的一种橡胶，目前牌号较少。

氯磺化聚乙烯是将聚乙烯溶解在四氯化碳、四氯乙烯或六氯乙烷中，以偶氮二异丁腈为催化剂或在紫外光照射下，通入氯气和二氧化硫的混合气或用亚磺酰氯SO2Cl进行处理而得。

氯和亚磺酰氯基主要是加成到仲碳原子上，而且大多数相隔两个或两个以上的—CH2—基上，但也有其他类型的加成情况，如在相邻的碳原子上加成、隔一个碳原子加成以及加到伯碳原子或叔碳原子上去。

氯磺化聚乙烯橡胶的性能取决于原料聚乙烯的相对分子质量、氯和硫的相对含量。其中，聚乙烯相对分子质量对氯磺化聚乙烯性能的影响较大:相对分子质量过低则成品的黏性大，拉伸强度低;氯磺化聚乙烯橡胶的力学性能随着聚乙烯相对分子质量的增加而提高，但相对分子质量增加到一定限度后，对氯磺化聚乙烯的性能影响就不明显了。因此，一般采用的聚乙烯相对分子质量在2万～10万之间。其中，氯磺化聚乙烯20和30采用相对分子质量2万～4万的高压聚乙烯;氯磺化聚乙烯40和45常用相对分子质量8万～10万的低压聚乙烯。

在聚乙烯分子中引入氯原子可以在保持聚乙烯优良性能的同时，消除分子的结晶性，得到的弹性体柔软而易于加工。含氯量在25%～38%之间的聚合物的硬度和强度最小，继续提高含氯量将使聚合物的硬度和强度升高。试验证明，最宜的氯含量约为27%。氯含量较高时，所得聚合物的耐溶剂性、耐油性较好，在较高温度下的强度也比较大，但压缩永久变形及在低温下的脆性增大。当含氯量为27%～30%时，聚合物具有足够的可塑性，而且具有良好的加工性能。二氧化硫气体的作用是使聚合物与氯结合，在氯磺化聚乙烯中形成亚磺酰氯基，以便借助于这个基团形成交联结合。因此，其含量对胶料的硫化性能有很大的影响。含量过高容易焦烧，若以该基团中的硫量计，一般以1.5%为宜。

氯磺化聚乙烯橡胶是一种强度低，有黏性的聚合物。其密度约为1.1g/cm3;易溶于芳香烃及氯代烃;在酮、酯、环醚中的溶解度较低;不溶于酸、脂肪烃、一元醇及二元醇。氯磺化聚乙烯橡胶虽然可以在潮湿的热空气中贮存半年左右，但在121℃或更高的温度下连续加热数小时，亚磺酰氯基即发生裂解，使聚合物及其溶解黏度增高，并使硫化胶的性能降低。因此，生胶最好贮存在干燥的环境中，否则，聚合物的水分增高，加工过程中易产生早期硫化现象。其基本特性为:耐臭氧、耐天候、耐化学药品性极优，耐不变色性好;耐热性好，连续使用温度为120～140℃，间断使用温度町达140～160℃;因含较多的氯，具有耐燃性，燃烧十分缓慢，移开火焰即自行熄灭;耐油性和耐热油性好，与含丙烯腈40的丁腈橡胶相当，但不耐芳烃;硫化胶的介电性能优良;耐低温性差;氯磺化聚乙烯橡胶比天然橡胶、丁苯橡胶及其他橡胶有较大的热塑性。因此，可以用普通的橡胶加工设备进行加工，且不必进行塑炼;氯磺化聚乙烯的化学结构是完全饱和的，结构的饱和性使其具有许多特性，如由于分子中没有双键存在，硫化机理就与其他橡胶不同。

二、氯磺化聚乙烯橡胶的基本性能

与不饱和橡胶相比，氯磺化聚乙烯硫化胶具有如下一系列优良性能:

(1)抗臭氧性能优异。用其制得的制品不需要添加任何抗臭氧剂。

(2)耐热性能。氯磺化聚乙烯的耐热温度可达150℃，但这时应配用适当的防老剂。对于在120℃以下使用的制品宜用防老剂BA(丁醛苯胺缩合物)2份;对于在120℃以上使用的制品宜采用2份防老剂BA与1份防老剂NBC(二丁基二硫代氨基甲酸镍)并用。

(3)耐化学药品性能。氯磺化聚乙烯的耐化学药品性能良好。

(4)耐候性能。氯磺化聚乙烯的耐候性能十分优良。特别是在配用适当的紫外线遮蔽剂(如二氧化钛、炭黑等)的场合。各种氯磺化聚乙烯生胶的耐候性能优劣顺序如下:氯磺化聚乙烯40＞氯磺化聚乙烯20＞氯磺化聚乙烯30。

(5)低温特性。氯磺化聚乙烯的耐低温性能良好，在－40℃下能保持一定的屈挠性能，在－56℃下发脆。

(6)力学性能。氯磺化聚乙烯不用炭黑补强即具有20MPa以上的强度，故能用以制备各种浅色制品。此外，它的耐磨性能也十分优良，可与低温丁苯橡胶相比拟。

(7)耐燃性能。由于氯磺化聚乙烯结构中含有氯原子，故不会延燃，是一种仅次于氯丁橡胶的耐燃橡胶。

另外，氯磺化聚乙烯还具有与各种橡胶并用，使后者的抗臭氧、耐候性显著提高的特点。

氯磺化聚乙烯虽具有很多优异的性能，但也有不足之处，如压缩永久变形大、低温弹性差、耐油性还远不如丁腈橡胶，而成本也比最近出现的氯乙醇、氯化聚乙烯高。

氯磺化聚乙烯原料橡胶和配合橡胶的性能见表3－28和表3－29。

表3－28　原料橡胶的性能

表3－29　配合橡胶性能

各种氯磺化聚乙烯橡胶性质的比较见表3－30。

表3－30　各种氯磺化聚乙烯橡胶性质的比较

续表

续表

①均指质量分数，下同。

三、氯磺化聚乙烯橡胶的品种与性能

1.国内的品种与性能

国产氯磺化聚乙烯橡胶牌号，以在CSM后面缀以4位数字来表示，前两位数字为聚合物的氯含量的低限值;第3位数表示原料聚乙烯的种类，0表示高密度聚乙烯，1表示低密度聚乙烯;第4位数字表示门尼黏度，0表示门尼黏度不作特殊控制(通常为30～60)，其他数字则表示门尼黏度低限值的十位数字。如CSM3305即表示氯含量的低限值为33%，高密度聚乙烯，门尼黏度低限值为50。目前，我国氯磺化聚乙烯橡胶的主要生产厂家为吉林化学工业股份有限公司电石厂。由该厂生产的氯磺化聚乙烯橡胶的性能与用途见表3－31。

表3－31　吉林化学工业股份有限公司电石厂生产的氯磺化聚乙烯橡胶的性能与用途

续表

2.国外的品种与性能

(1)美国杜邦陶氏弹性体公司［DuPontDowElastomersL.L.C.(DD)］商品名称为Hypalon的氯磺化聚乙烯橡胶。其性能与用途见表3－32。

表3－32　Hypalon氯磺化聚乙烯橡胶的性能与用途

续表

(2)日本东洋曹达工业公司(ToyoSodaManufucturingCo.Ltd)商品名称为TosoCSM的氯磺化聚乙烯橡胶。其性能与用途见表3－33。

表3－33　TosoCSM氯磺化聚乙烯橡胶的性能与用途

续表

(3)日本电气化学工业公司(DenkikagakukogyoK.K.)商品名称为DenkaCSM的氯磺化聚乙烯橡胶。其性能与用途见表3－34。

表3－34　DenkaCSM氯磺化聚乙烯橡胶的性能和用途

四、氯磺化聚乙烯橡胶的应用

该橡胶主要用于生产工业制品、电线电缆的护套、软管、设备衬里、涂料、建筑用如防水涂层、橡胶地板、水池衬里等和汽车用零部件等。

第三节　氯化聚乙烯橡胶

一、简介

氯化聚乙烯(CPE)是聚乙烯与氯气通过取代反应制得的一种改性聚合物。根据氯化程度的不同，其性质随之变化:氯含量低于15%的是塑料;氯含量达16%～24%的是热塑性弹性体;氯含量在25%～48%之间的为橡胶状弹性体;氯含量在49%～58%的为类似皮革状的半弹性硬聚合物;氯含量高至73%的则为脆性树脂。氯化聚乙烯橡胶是一种饱和弹性体，代号为CM，也有简称CPE的。

氯化聚乙烯的分子结构与原料聚乙烯有相同的主链结构，只是主链碳原子上的部分氢原子为氯原子取代，不存在不饱和键，但主链上也有1，2－二氯乙烯存在，因而也可视为是乙烯、氯乙烯和1，2－二氯乙烯的三元共聚物。

二、氯化聚乙烯橡胶的基本性能

氯化聚乙烯橡胶的基本性能为:是饱和的且含有氯原子的聚合物，因而有优良的耐热性、耐臭氧性和耐候性;与各种极性和非极性聚合物有良好的相容性;因含有极性氯原子，使其有良好的耐油性、耐燃性和着色稳定性;保持了聚乙烯的化学稳定性和良好的电性能等;胶料的挤出性能好;不能用硫黄硫化体系硫化交联，而应采用硫脲、过氧化物等硫化体系。

氯化聚乙烯橡胶的性能见表3－35。

表3－35　氯化聚乙烯橡胶的性能

三、氯化聚乙烯橡胶的品种与性能

1.国内的品种与性能

(1)潍坊亚星化学股份有限公司商品名称为亚星牌的氯化聚乙烯橡胶。其性能与用途见表3－36。

表3－36　星牌氯化聚乙烯橡胶的性能与用途

续表

①指质量分数，下同。

(2)杭州科利化工有限公司商品名称为众力牌的氯化聚乙烯橡胶。其性能见表3－37。

表3－37　众力牌氯化聚乙烯橡胶的性能

续表

2.国外的品种与性能

(1)美国杜邦陶氏弹性体公司(DuPontDowElaslomersL．L．C．)商品名称为Tyrin的氯化聚乙烯橡胶。其性能见表3－38。

表3－38　Tyrin氯化聚乙烯橡胶的性能

(2)美国龙尼洛伊尔化学公司(UniroyslChemicalCo.，Inc，)，商品名称为Paraclor的氯化聚乙烯橡胶(表3－39)。

表3－39　Paraclor氯化聚乙烯橡胶的性能

①结晶部分所占的质量分数，下同。

(3)美国DSM共聚物公司(DSMCopolymet，Inc.)商品名称为Kalrinal的氯化聚乙烯橡胶。其性能见表3－40。

表3－40　Kalfvinal氯化聚乙烯橡胶的性能

①门尼黏度(ML114+8

4)。

(4)德国拜耳公司(BayerAG)商品名称为Bayer的氯化聚乙烯橡胶。其性能见表3－41。

表3－41　Bayer氯化聚乙烯橡胶的性能

(5)日本昭和电工公司(ShowaDenkoＨ.Ｈ.)商品名称为Elaslen的氯化聚乙烯橡胶。其性能见表3－42。

表3－42　Elaslen氯化聚乙烯橡胶的性能

(6)日本大阪曹达公司(OsakaSodaCo.，Ltd.)商品名称为Daisolac的氯化聚乙烯橡胶。其性能见表3－43。

表3－43　Daisolac氯化聚乙烯橡胶的性能

四、氯化聚乙烯橡胶的应用

该橡胶主要用于生产要求耐燃、耐候的电缆护套、耐化学药品的橡胶衬里、胶辊、输送带、胶管、屋顶防水卷材、橡胶砖、工业制品、磁性材料等;也用于塑料改性，以改进塑料的抗冲击性、阻燃性等，还可与其他橡胶并用改进耐候性、耐燃性等;还可用作橡胶基体与不饱和单体接枝共聚。

第四节　丙烯酸酯橡胶

一、简介

丙烯酸酯橡胶是以丙烯酸烷基酯为主要成分的弹性共聚物，现有较多牌号、按其单体组成可分为:丙烯酸乙酯/氧乙基乙烯醚，丙烯酸乙酯/丙烯腈、丙烯酸丁酯/丙烯腈等3个主要品种。其中，丙烯酸丁酯/丙烯腈橡胶的应用性能好，用量大，其加工工艺也较简便，是丙烯酸酯橡胶的代表，国内外生产的丙烯酸酯橡胶也是以此类橡胶为主的。

近年来，为了改进此类橡胶的性能又推出了乙烯丙烯酸甲酯/丙烯腈橡胶和含氟丙烯酸酯橡胶等。

二、丙烯酸酯橡胶的主要类别

1.聚丙烯酸酯橡胶

聚丙烯酸酯橡胶也称丙烯酸类橡胶(Acrylicrubber)，是指由丙烯酸烷基酯单体与少量具有交联活性基团单体所得的共聚物。聚合物主链是饱和的，且含有极性的酯基，从而赋予了聚丙烯酸酯橡胶以耐氧化性和耐臭氧性，并具有突出的耐烃类油溶胀性，耐温性比丁腈橡胶高。

该橡胶的基本特性为:

(1)耐油性与中低结合丙烯腈含量的丁腈橡胶相当，但比高丙烯腈含量的差。

(2)耐热性和耐候性优于丁腈橡胶，使用温度达175～200℃。

(3)在高温下耐燃料油、耐润滑油性能极好。

(4)对多种气体具有耐透过性。(www.xing528.com)

(5)耐水性、耐寒性差。

(6)加工性能不好，不安全，硫化工艺有锈蚀模型的缺点，近年来出现的硫黄硫化类，克服了这些缺点，且经济方便。

丙烯酸酯橡胶原料橡胶及配合橡胶的性能分别见表3－44和表3－45。

表3－44　丙烯酸酯橡胶原料橡胶的性能

表3－45　丙烯酸酯橡胶配合橡胶的性能

该橡胶主要用于生产汽车工业，制造各类密封配件;还可用于生产海绵、耐油密封垫、隔膜、特种胶管和胶带，深井勘探用制品等;也用于生产胶黏利以及高温条件下与油接触的电线、电缆护套等;在航空、火箭;导弹等方面，用以制备固体燃料的胶黏剂等。

2.乙烯丙烯酸甲酯橡胶

乙烯丙烯酸甲酯橡胶是美国DuPont公司于1974年研制成功的，是乙烯、丙烯酸甲酯和少量不饱和有机羧酸为可交联单体的三元共聚物，简称AEM。该橡胶于1975年投入工业化生产，商品名为Vamac，是一种无规共聚物。

该橡胶的基本特性为:

(1)乙烯丙烯酸甲酯橡胶有母炼胶和纯胶两类，可以用伯胺类和过氧化物硫化。

(2)有良好的耐热性和耐油性的平衡。

(3)低温性能比丙烯酸酯橡胶优。

(4)耐臭氧性、耐候性好。

(5)价格高。

乙烯丙烯酸甲酯橡胶原料橡胶及配合橡胶的性能分别见表3－46和表3－47。

表3－46　乙烯丙烯酸甲酯橡胶原料橡胶的性能

表3－47　乙烯丙烯酸甲酯橡胶配合橡胶的性能

该橡胶主要用于生产汽车部件和电线电缆，其中汽车部件包括轴密封、冷却剂和动力操纵管、高温火花塞保护罩、自动波纹管的恒速连接器等，电线电缆指用以制作引火线护套、中电压电缆等。

3.含氟丙烯酸酯橡胶

含氟丙烯酸酯橡胶为美国3M公司新开发生产的，有两个品种:聚(1，1－二氢含氟丁基丙烯酸酯)商品名为Poly－FBA或1F4;聚(3－全氟甲氧基－1，1－二氢全氟丙基丙烯酸酯)商品名为Poly－FMFPA或2F4。

含氟丙烯酸酯橡胶均为高相对分子质量的聚合物，含氟量高于50%，表3－48为含氟丙烯酸酯橡胶(1F4)的性能参数。该含氟丙烯酸酯橡胶的纯胶强度仅为1.2MPa，填充了35份高耐磨炉黑后可提高到8.2MPa。使用胺/硫黄硫化体系，须经后硫化，后硫化条件为149℃×24h。后硫化可有效地提高硫化胶的力学性能，例如使压缩变形从53%降至15%～20%。含氟丙烯酸酯橡胶1F4的耐烃类燃料油性能优于高丙烯腈含量的丁腈橡胶，而2F4在改进低温屈挠性方面又较1F4有某些优点。两胶与丁腈橡胶的性能比较见表3－49。

这类含氟丙烯酸酯橡胶主要用于火箭、喷气式飞机、导弹和核潜艇以及民用交通运输等领域。

表3－48　含氟丙烯酸酯橡胶(1F4)的性能

①指质量分数。

表3－49　含氟丙烯酸酯橡胶①1F4和2F4与丁腈橡胶性能的比较

①配方:含氟丙烯酸酯橡胶100份，三亚乙基四胺1.25份，硫黄1份，高耐磨炉黑35 份;硫化:154℃×30min。

三、丙烯酸酯橡胶的品种与性能

1.国内的品种与性能

(1)吉林市油脂化学工业公司有机化工厂商品名称为Kaidi的丙烯酸酯橡胶。其性能见表3－50。

表3－50　Ｈaidi丙烯酸酯橡胶的性能

(2)北京化工研究院丙烯酸酯橡胶。其性能见表3－51。

表3－51　北京化工研究院丙烯酸酯橡胶的性能

(3)辽宁青龙丙烯酸酯橡胶厂青龙牌丙烯酸酯橡胶。其性能见表3－52。

表3－52　青龙牌丙烯酸酯橡胶的性能

续表

(4)国产AR－400型超耐寒级丙烯酸酯橡胶。AR－400型属活性氯型超耐寒等级产品。该产品与日本东亚油漆公司的TOAAcron AR－860、瑞翁公司的NipolAR－74等同类，为一次硫化型产品，可以取消二段硫化(对压缩永久变形要求不高的场合下)。适用温度范围为－40～170℃。

胶料的基本理化指标如下:

(5)中国核工业建峰化工总厂丙烯酸酯橡胶。其性能见表3－53。

表3－53　中国核工业建峰化工总厂丙烯酸酯橡胶的性能

(6)成都科创精细化工有限公司的双龙牌丙烯酸酯橡胶。其性能见表3－54。

表3－54　双龙牌丙烯酸酯橡胶的性能

2.国外的品种与性能

(1)日本瑞翁公司(NipponZeonCo.，Ltd.)在日本和美国分别建有丙烯酸酯橡胶生产装置，商品名称分别为Nipol和Hytemp。它们的性能分别见表3－55和表3－56。

表3－55　Nipol丙烯酸酯橡胶的性能

续表

表3－56　Hytemp丙烯酸酯橡胶的性能

(2)日本合成橡胶公司(JapanSyntheticRubberCo.)商品名称为Arex的丙烯酸酯橡胶。其性能见表3－57。

表3－57　Arex丙烯酸酯橡胶的性能

续表

(3)日本油封公司(NipponOilSealCo.，Ltd．)商品名称为Noxtite的丙烯酸酯橡胶。其性能见表3－58。

表3－58　Noxtite丙烯酸酯橡胶的性能

(4)美国杜邦陶氏弹性体公司(DuPontDowElastomersL.L.C.)生产7个牌号的乙烯丙烯酸甲酯橡胶，其商品名称为Vamac。它们的性能与用途见表3－59。乙烯丙烯酸甲酯橡胶是美国杜邦公司1974年研制成功的，是乙烯、丙烯酸甲酯和少量不饱和有机羧酸为交联单体的三元共聚物，简称AEM。乙烯丙烯酸甲酯橡胶具有良好的耐热性和耐候性，具有良好的耐热与耐油平衡性。它主要用于生产汽车部件，如轴密封、冷却剂和动力操作管、高温火花塞保护罩、自动波纹管的恒速连接器等;也可用于生产电线电缆，如制作引火线护套等。

表3－59　Vamac乙烯丙烯酸甲酯橡胶的性能和用途

乙烯丙烯酸甲酯橡胶有母炼胶和纯胶两种，可以用伯胺类交联剂和过氧化物硫化。

(5)美国杜邦公司和日本瑞翁公司的NipolAR12丙烯酸酯橡胶。其性能及发动机密封制品胶料的性能见表3－60和表3－61。

表3－60　Nipol系列产品的性能

续表

注　NipolAR12配方为生胶(丙烯酸酯未硫化胶)100份，炭黑N66040份，硬脂酸2份，硫化剂ZSHB0.6份，促进剂ZSHA2份，防老剂4452份，脱模剂G82051份;NipolAR14配方为生胶100份，炭黑N66065份，硬脂酸2份，硫化剂ZSHB0.6份，促进剂ZSHA2份，防老剂4452份，脱模剂G82051份;NipolAR72LS配方为生胶100份，炭黑N66060份，硬脂酸2份，硬脂酸钠3份，硬脂酸钾0.5份，硫黄0.3份，防老剂4452份，脱模剂G82051份; NipolAR72HF配方为生胶100份，炭黑N66060份，硬脂酸2份，硫化剂ZISNT－F0.5份，促进剂BZ1.5份，促进剂EUR0.3份，防焦剂PVI0.2份，防老剂4452份，脱模剂G82051 份;1NipolAR42W配方为生胶100份，炭黑N66060份，硬脂酸2份，硫化剂VULNOCAB 1.5份，防老剂4452份，脱模剂G82051份。

表3－61　NipolAR12的发动机密封制品胶料的性能

续表

注　一段硫化(平板硫化机)条件为180℃×8min，二段硫化(恒温箱)条件为170℃× 4h;1#和3#标准油浸泡条件均为150℃×70h。

四、丙烯酸酯橡胶的应用

丙烯酸酯橡胶主要用于汽车工业上的活塞柱密封和汽车变速箱密封，也用于制造四转轴密封件和火花塞护套。由于现代汽车液压传动系统小型化和内燃机向小型高速发展，因而来不及冷却，使润滑油温度高达150℃以上。在这样的条件下，丁腈橡胶会很快硬化，不能满足使用要求;使用硅、氟橡胶成本太高;选用丙烯酸酯橡胶是比较合适的。为防止润滑油高温分解，需要加入稳定剂，而丙烯酸酯橡胶对稳定剂也呈稳定状态。

丙烯酸酯橡胶还可用于生产耐热、耐高温的制品及石棉制品。由于它具有优良的抗臭氧性、气密性、耐屈挠性和耐日光老化等性能，因而它在其他领域中的应用是有很大潜力的。但它的耐水、耐寒性能较差，使它的应用受到了一定的限制。

第五节　丁腈橡胶

一、简介

世界丁腈橡胶的生产总量已超过50万吨，约占合成橡胶生产总量的4%左右。丁腈橡胶的总量虽然不算很大，但它的产品牌号却很繁杂，总计超过300多个。不同牌号的丁腈橡胶，其生产方法不同，且结合的丙烯腈的含量、门尼黏度和外观等特性也不同。按结合丙烯腈含量的高低，可将丁腈橡胶分为五个类型:极高丙烯腈含量(丙烯腈为42%～51%)，高丙烯腈含量(丙烯腈为36%～41%)，中高丙烯腈含量(丙烯腈为丁腈橡胶31%～35%)，中丙烯腈含量丁腈橡胶(丙烯腈丁腈橡胶为25%～35%)和低丙烯腈含量丁腈橡胶(丙烯腈丁腈橡胶为18%～24%)。丁腈橡胶的门尼黏度变化幅度也很大，高者可达100以上，低者为25。一般按门尼黏度来区分，可将丁腈橡胶大致分为高、中、低三个等级。门尼黏度超过80的称为高门尼黏度丁腈橡胶，低于45的称为低门尼黏度丁腈橡胶，60左右的称为中门尼黏度丁腈橡胶。此外，还有特殊外形的丁腈橡胶，如液体丁腈橡胶、粉末丁腈橡胶;不同化学结构的丁腈橡胶，如羧基丁腈橡胶、预交联丁腈橡胶和聚合稳定型丁腈橡胶(共聚物中含有结合型的防老剂)等品种。丁腈橡胶的生产方法以聚合过程的温度分类，可分为高温聚合和低温聚合两种。高温聚合采用的温度为40℃，低温聚合采用的温度为5～10℃;高温聚合的产品称热聚丁腈橡胶，低温聚合的产品称冷聚丁腈橡胶。

二、丁腈橡胶的基本性能

1.通用丁腈橡胶

通用型丁腈橡胶包括热聚丁腈橡胶、冷聚丁腈橡胶及软丁腈橡胶。高温聚合是丁腈橡胶最早采用的生产方法，且生产的热聚丁腈橡胶具有较高的力学性能。但其加工性能比较差，生胶的德弗可塑度一般在1500～3000之间。热聚丁腈橡胶可塑性的获得较难，吃粉也较慢。

冷聚丁腈橡胶的加工性能比热聚的要好:加工动力消耗要低，吃粉较快;挤出、压延胶片光滑，而且尺寸较稳定;在溶液中其溶解性能也比较好。实际上，冷聚丁腈橡胶的门尼黏度也并不低。冷聚丁腈橡胶的物理性能和热聚丁腈橡胶的相当或稍优。

软丁腈橡胶的德弗可塑度在1000左右，可以不用机械塑炼，加工性能相比前者大为改善，其缺点是力学性能稍差。

(1)力学性能。丁腈橡胶为无规结构的丁腈共聚物，在拉伸状态下不会结晶，因此纯丁腈橡胶硫化胶的力学性能与丁苯橡胶一样，远远低于天然橡胶，经过补强(即加入补强填料，如炭黑、酚醛树脂)的丁腈硫化胶，其拉伸强度可以达到天然橡胶的水平，一般可在24.50MPa以上。

丁腈橡胶的弹性不如天然橡胶和丁苯橡胶。它的弹性与温度有着密切的关系，温度升高，弹性增加，且增加的倾向大于天然橡胶。因此，丁腈橡胶对于制造耐油性较高的减振制品是很适用的。

丁腈橡胶的耐撕裂性能不如天然橡胶，不过随着温度的升高(0～100℃)，丁腈橡胶耐撕裂强度的下降速度却小于天然橡胶，而且高温抗撕裂性能相当好。

丁腈橡胶的定伸应力和硬度，可在很宽的范围内改变，它们对结合丙烯腈含量的依赖性较小。而定伸强度受聚合度的影响较大，高聚合度的丁腈橡胶有高的交联密度，因而有较高的定伸强度。

丁腈橡胶的低温性能与丙烯腈含量的关系极大。表3－62列出了不同丙烯腈含量的增塑的丁腈硫化胶的二级转变温度和玻璃化温度。随着丙烯腈含量的减少，丁腈橡胶的低温耐屈挠性能得到改善。

表3－62　增塑丁腈硫化胶的二级转变温度和玻璃化温度与丙烯腈含量的关系

含有补强填料的丁腈硫化胶的磨耗性能优于天然橡胶，而且磨耗性的改善随着活性填料的增加而增加。丁腈橡胶的耐磨耗性能约比天然橡胶低20%～30%，但却优于丁苯橡胶。提高丙烯腈的含量，其耐磨耗性能有所改善。

橡胶力学性能的对比见表3－63。

表3－63　橡胶力学性能的对比

(2)耐油性和耐溶剂性。在普通橡胶中，丁腈橡胶的耐油性最好:丁腈橡胶耐石油基油类、苯等非极性溶剂的能力，远优于天然橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶等非极性橡胶，也优于极性的氯丁橡胶。但丁腈橡胶耐极性油和极性溶剂的能力却不好，如耐乙醇的能力就不如非极性橡胶。

(3)耐老化性能。不加防老剂的丁腈橡胶的耐老化性能很差，其耐气候性和耐臭氧性能与天然橡胶处于一个等级，但略低于天然橡胶。不过，在丁腈橡胶中加入聚氯乙烯，能够提高它的耐气候性和耐臭氧能力。

丁腈橡胶在核辐射下也会遭到破坏，使硬度增加，伸长率下降。但丁腈橡胶受辐照的影响小于其他合成橡胶，结合丙烯腈含量在33%～38%的丁腈橡胶具有良好的耐辐照性能。高丙烯腈含量的丁腈橡胶经过核辐照后，其拉伸强度可增加140%，这是因为低丙烯腈含量的丁腈橡胶在辐照作用下会发生降解，而高丙烯腈含量的丁腈橡胶在核辐照下会进行交联反应。

(4)低温性能。在通用橡胶中，丁腈橡胶的低温性能较差(表3－64)。

表3－64　通用橡胶脆性温度比较

其低温性能和丙烯腈的含量有关，丙烯腈含量增加，玻璃化温度升高(表3－65)。

表3－65　丙烯腈含量和玻璃化温度的关系

丁腈橡胶经过适当的配合后，可使其玻璃化温度降低，从而改善其低温性能。

(5)耐热性能。丁腈橡胶的耐热性比天然橡胶、丁苯橡胶要优，选择适宜的配方，丁腈橡胶制品可在120℃下连续使用;在热油中能耐到150℃;在191℃油中浸泡70h仍有耐屈挠性能。

(6)耐臭氧性能。丁腈橡胶的耐臭氧性能不好，一般均加耐臭氧剂使之改善，但制品在使用中接触油类易将耐臭氧剂抽出，从而失去耐臭氧作用。不过与聚氯乙烯并用效果显著。

(7)耐水性能。丁腈橡胶的耐水性比较好，且丙烯腈的含量越高其耐水性越佳。

(8)电绝缘性能。因为丁腈橡胶有极性，故其电绝缘性能不好，属于半导体橡胶，不宜用作绝缘材料。

(9)透气性能。丁腈橡胶的气密性优于天然橡胶和丁苯橡胶，但不及聚硫橡胶，约与丁基橡胶相当。各种橡胶的气密性能示于表3－66中。丁腈橡胶的气密性能随着结合丙烯腈的增加而显著改善，经实验证明，当丙烯腈的含量为39%时，其气密性与丁基橡胶相当。

表3－66　各种硫化橡胶的相对透气性(以天然橡胶=100为基准)

综上所述，丙烯腈含量对丁腈橡胶性能的影响较大。通用型丁腈橡胶丙烯腈的含量在15%～50%之间，若丙烯腈含量增加到60%以上，则变硬，与皮革类似而不再具有橡胶的性能。

丙烯腈含量对丁腈橡胶性能的影响如下:

①丙烯腈含量增加，丁腈橡胶的耐油性提高;拉伸强度、定伸强度及硬度提高;耐磨性提高;耐水性增加，透气性减小;与极性聚合物的亲和力增加;在极性溶剂中的溶解度增加。

②丙烯腈含量降低，丁腈橡胶的耐低温性能提高，随温度的变化硬度变化小;弹性增加;与软化剂、增塑剂的相溶性增加;在非极性溶剂中的溶解度提高。

2.特种丁腈橡胶

(1)羧基丁腈橡胶。其基本特性如下:

①硫化速率比丁腈橡胶高，易烧焦。

②纯胶配合后显示出高的拉伸强度。

③硫化胶的耐热性、耐磨耗性好。

④与酚醛树脂的相容性好。

⑤黏性好。

一般丁腈橡胶与羧基丁腈橡胶的性能对比见表3－67。主要用于生产胶管、密封件、垫圈、油封、各种模型制品和黏合剂等。

(2)丁腈橡胶—聚氯乙烯共混胶。其基本特性如下:

①耐臭氧和耐气候老化性能比一般的丁腈橡胶显著提高。

②耐燃性比一般的丁腈橡胶有所提高。

表3－67　一般丁腈橡胶与羧基丁腈橡胶的性能对比

续表

③耐磨耗性、耐油性、耐化学药品等性能比一般的丁腈橡胶有所改善。

④提高了挤出、压延工艺的性能。

⑤可任意着色制作艳色制品。

⑥低温特性、弹性降低，压缩变形增大。

⑦比通常的聚氯乙烯改善了低温特性、耐油性、伸长率等。

羧基丁腈橡胶原料橡胶与配合橡胶的性能分别见表3－68和表3－69。

表3－68　羧基丁腈橡胶原料橡胶的性能

表3－69　羧基丁腈橡胶配合橡胶的性能

续表

该橡胶主要用于生产电线、电缆的护套，油管和燃油管的外层胶，皮辊和皮圈，汽车模压零件，微孔海绵，发泡绝热层，安全靴和防护涂层等。

(3)粉末丁腈橡胶。其基本特性如下:

①该类橡胶的混炼不使用大型机械，因此节省能量。

②该类橡胶的混炼自动化、连续化，节约人力。

③粉末橡胶制造成本高。

④由于加入了无机填料，因而限制了它的使用范围。

粉末丁腈橡胶原料橡胶的性能与我国粉末丁腈橡胶的技术性能分别见表3－70和表3－71。

表3－70　粉末丁腈橡胶原料橡胶的性能

表3－71　我国粉末丁腈橡胶的技术性能

该类橡胶主要用于与树脂掺混，可作聚氯乙烯的增塑剂，与聚氯乙烯掺用后可制作鞋底，也适于生产电缆护套、垫圈、胶黏剂等。

(4)液体丁腈橡胶。液体丁腈橡胶是采用一般的乳液自由基聚合而得的。除羧基末端化外，随着遥爪聚合物的发展，还有端羟基、端巯基、端氨基等多种遥爪型液体丁腈橡胶。

该类橡胶的基本特性如下:

①在室温下为黏稠液体，因而可以油漆、浸渗、注射等。

②由于其大分子有两末端官能团，因此可以进行扩链交联反应。

③由于含有丙烯腈，与其他极性聚合物相容性好。

液体丁腈橡胶原料橡胶的性能见表3－72。

表3－72　液体丁腈橡胶原料橡胶的性能

液体丁腈橡胶主要用作胶黏剂，配制各种导电胶、导热胶、水轮机叶片涂层、增塑剂等，并可与防老剂丁接枝共聚成高分子防老剂，不易为溶剂等抽出，既改善了防老性能又提高了耐油性。

端羧基液体丁腈橡胶用于火箭固体推进剂的胶黏剂，此外还广泛用于粘接、密封、喷涂材料，且作为环氧树脂增韧剂的效果很好。

端巯基液体丁腈橡胶可用于生产汽车阀盖、电动机填缝料、木制品的胶黏剂、煤气表零件的隔膜、压电陶瓷蜂鸣器元件胶黏剂、耐高压耐高低温绝缘灌封材料以及浇注耐油橡胶制品等，也可用来制取具有耐水性的改性环氧树脂。

端氨基液体丁腈橡胶主要用于环氧树脂、端羧基和端羟基聚丁二烯的改性，也可单独用于胶黏剂、密封材料，或与其他材料配合制取浇注制品，还可作为高分子材料共混的增容剂。此外，它还可作为新型聚氨酯弹性体的中间体，经扩链交联后制成耐油性、弹性好的新型聚氨酯材料。

(5)氢化丁腈橡胶。其基本特性如下:

①氢化丁腈橡胶虽经氢化饱和，但仍保持了原丁腈橡胶的特性，具有拉伸结晶性，因而强度较高。

②有良好的耐热和耐臭氧、耐气候老化性能以及耐化学酸碱性能。

③良好的耐溶胀性能(包括含腐蚀添加物的油类)。

④良好的力学性能，即使在温升条件下仍可保持相当水平。

⑤在极有害的条件下，有显著的耐磨耗性能。

⑥硫化胶的拉伸强度比丁腈橡胶、氯丁橡胶更高，接近或高于羧基丁腈橡胶。

⑦优异的耐酸(硫化氢)环境和耐胺/油混合物性能以及耐氧化燃料和耐润滑油性能。

氢化丁腈橡胶不仅具有耐油和耐热性能，与其他橡胶相比，它还具备更高的拉伸强度和耐磨性能。

另外，氢化丁腈橡胶的性能还取决于其氢化度，换言之，取决于剩余双键的含量。氢化丁腈橡胶的性能，随着不饱和度的增加，老化性能呈明显下降趋势。

丙烯腈含量不同的氢化丁腈橡胶具有不同的玻璃化温度，普通丁腈橡胶的玻璃化温度范围大致为－50～－15℃，且丙烯腈的含量越高，玻璃化温度越高。对于氢化丁腈橡胶，随着氢化度的提高，玻璃化温度的范围变窄，大致为－45～－15℃。与同体积变化率的丁腈橡胶相比，氢化丁腈橡胶的脆性温度要低5℃。

氢化丁腈橡胶虽然含少量双键，但其氧化稳定性比丁腈橡胶要高得多。如果用硫黄硫化氢化丁腈橡胶，则可以使其在120℃的条件下，连续使用1000h以上，而用过氧化物硫化的氢化丁腈则可以在160℃的温度条件下，连续使用1000h以上，这是普通丁腈橡胶所不能比拟的。

与普通丁腈橡胶相比，氢化丁腈橡胶还具备很好的耐劣质燃料油的性能。

目前普遍使用的丁腈橡胶因其价格低廉，力学性能优异，耐油性好，因而得到了广泛的应用。但是，丁腈橡胶分子链中含有碳碳双键，所以它的耐氧化、耐热、耐气候、耐润滑油添加剂、耐劣质燃料油及耐硫化物等酸性介质的性能都较差。据报道，随着丁腈橡胶中丁二烯含量的增加，其吸氧速度将会增大，由氧吸收量可以看出，几乎完全氢化了的HNBR的氧化稳定性是NBR的1000倍。这说明双键的存在对NBR的氧化有相当的促进作用，因而影响它的使用性能。另外，在有硫化氢存在的环境中，双键会与硫化氢发生加成反应，从而产生交联，降低胶料的物理性能，加之在高温下这种交联更加剧烈，最终会导致橡胶被破坏。

氢化丁腈橡胶由于它的双键被氢化，成为高度饱和的橡胶，这使它具有了优异的性能，并将逐步取代丁腈橡胶而得到广泛的应用。

三、丁腈橡胶的品种与性能

1.国内品种与性能

(1)兰州石化公司的团结牌丁腈橡胶。其性能与用途见表3－73。

表3－73　团结牌丁腈橡胶的性能与用途

(2)吉林化学工业股份有限公司的双力牌丁腈橡胶。其性能见表3－74，门尼黏度均为50～60。

表3－74　双力牌丁腈橡胶

(3)中国台湾南帝公司的Nancar丁腈橡胶。其性能见表3－75。

表3－75　Nancar丁腈橡胶的性能

2.国外的品种与性能

(1)日本瑞翁公司(NippoonZeonCo.，Ltd.)的Nipol丁腈橡胶和Zetpol氢化丁腈橡胶。它们的性能与用途分别见表3－76和表3－77。

表3－76　Nipol丁腈橡胶的性能与用途

续表

续表

①粉末丁腈橡胶。

表3－77　Zetpol氢化丁腈橡胶的性能与应用

(2)日本合成橡胶公司(JapanSyntheticRubberCo.)的JSR丁腈橡胶。其性能与用途见表3－78。

表3－78　JSR丁腈橡胶的性能与用途

续表

续表

(3)美国固特异轮胎和橡胶公司(GoodyearTire＆RubberCo.)的Chemigum丁腈橡胶。其性能见表3－79。

表3－79　Chemigum丁腈橡胶的性能

续表

①每100份丁腈橡胶含50份增塑剂DOP。
②添加抗氧剂。
③粉末丁腈橡胶。
④羧基丁腈橡胶。

(4)美国尤尼洛伊尔化学公司(UniroyalChemicalCo.，Inc.)的Paracril丁腈橡胶。其性能见表3－80。

表3－80　Paracril丁腈橡胶的性能

①粉末丁腈橡胶。

(5)美国DSM共聚物公司(DSMCopolymer，Inc.)的Nysyn丁腈橡胶。其性能见表3－81。

表3－81　Nysyn丁腈橡胶的性能

①粒状NBR/PVC(50/50)混合胶。

(6)美国拜耳公司(BayerCo.)的Therban丁腈橡胶。其性能见表3－82。

表3－82　Therban氢化丁腈橡胶的性能

续表

①基础聚合物。

(7)意大利PolimeriEuropeS.r.l.公司的Europrene丁腈橡胶。其性能见表3－83。

表3－83　Europrene丁腈橡胶的性能

续表

①粉末丁腈橡胶。

(8)俄罗斯Krasnoyarsk合成橡胶厂的KrasnoyarskSRPlant丁腈橡胶。其性能见表3－84。

表3－84　ＨrasnoyarskSRPlant丁腈橡胶的性能

(9)德国拜耳公司(BayerAG)的PerbunanNT丁腈橡胶。其性能见表3－85。

表3－85　PerbunanNT丁腈橡胶的性能

①NT/PVC(70/30)胶乳混合物。

(10)法国拜耳聚合物公司(BayerPolymeres)的Krynac丁腈橡胶。其性能见表3－86。

表3－86　Ｈrynac丁腈橡胶的性能

续表

①充油丁腈橡胶。
②预交联丁腈橡胶。
③羧基丁腈橡胶。

(11)加拿大拜耳橡胶公司(BayerRubberInc.)的Ｈrynac丁腈橡胶和Perbunan快速硫化丁腈橡胶。它们的性能分别见表3－87和表3－88。

表3－87　Ｈrynac丁腈橡胶的性能

续表

①充油丁腈橡胶。

表3－88　Perbunan快速硫化丁腈橡胶的性能

(12)韩国锦湖石油化学公司(ＨoreaＨumhoPetrochemicalCo.，Ltd.)的Ｈosyn丁腈橡胶和现代石油化学公司(HyundaiPetrochemical Co.，Ltd.)的Seetec丁腈橡胶。它们的性能见表3－89。

表3－89　丁腈橡胶的性能

续表

(13)巴西PetroflexIndustriaeComercioS.A.公司的Petroflex丁腈橡胶。其性能见表3－90，它采用低温聚合，在甲酮中的溶解度为95.0%。

表3－90　Petroflex丁腈橡胶的性能

①粉末丁腈橡胶。

(14)巴西NitriflexS.A.IndustriaeComercio公司的NitriflexS丁腈橡胶。其性能见表3－91。

表3－91　NitriflxS丁腈橡胶的性能

(15)阿根廷PASAS.A.公司的Arnipol丁腈橡胶。其性能见表3－92，它采用低温聚合，丙烯腈含量为33%，密度为0.98g/cm3。

表3－92　Arnipol丁腈橡胶的性能

①丙烯腈含量为40%，密度为1.0g/cm3。

(16)印度合成化学品公司(Synthetics＆ChemicalsLtd.)的 Chemaprene丁腈橡胶。其性能见表3－93，它采用低温聚合，密度为0.99g/cm3。

表3－93　Chemaprene丁腈橡胶的性能

四、丁腈橡胶的应用

丁腈橡胶的主要用途是制作耐油、耐溶剂的橡胶制品。它广泛应用于汽车工业、航空工业和油井工业等方面，用于制作油管、油箱、隔膜、垫圈、油衬、油过滤器、油井的特殊制品(如防喷装置、管道保护装置)等。丁腈橡胶还可用来制作设备衬里、工业胶辊、印刷胶版、纺织胶圈、耐油胶布和胶鞋、海绵、手套、胶黏剂、改性剂以及耐热的胶件等。