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腳輪橡膠品種的化學組成

發表時間:2012/8/31 8:13:13

 1、天然腳輪橡膠（NR） 以腳輪橡膠烴（聚異戊二烯）為主，含少量蛋白質、水分、樹脂酸、糖類和無機鹽等。 彈性大，定伸強度高，抗撕裂性和電絕緣性優良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易于其它材料粘合，在綜合性能方面優于多數合成腳輪橡膠。缺點是耐氧和耐臭氧性差，容易老化變質；耐油和耐溶劑性不好，第抗酸堿的腐蝕能力低；耐熱性不高。使用溫度范圍：約－60℃~＋80℃。 制作輪胎、膠鞋、膠管、膠帶、電線電纜的絕緣層和護套以及其他通用制品。特別適用于制造扭振消除器、發動機減震器、機器支座、腳輪橡膠－金屬懸掛元件、膜片、模壓制品。
 2、丁苯腳輪橡膠（SBR） 丁二烯和苯乙烯的共聚體。 性能接近天然腳輪橡膠，是目前產量最大的通用合成腳輪橡膠，其特點是耐磨性、耐老化和耐熱性超過天然腳輪橡膠，質地也較天然腳輪橡膠均勻。缺點是：彈性較低，抗屈撓、抗撕裂性能較差；加工性能差，特別是自粘性差、生膠強度低。使用溫度范圍：約－50℃~＋100℃。 主要用以代替天然腳輪橡膠制作輪胎、膠板、膠管、膠鞋及其他通用制品。
    3、順丁腳輪橡膠（BR） 是由丁二烯聚合而成的順式結構腳輪橡膠。 優點是：彈性與耐磨性優良，耐老化性好，耐低溫性優異，在動態負荷下發熱量小，易于金屬粘合。缺點是強度較低，抗撕裂性差，加工性能與自粘性差。使用溫度范圍：約－60℃~＋100℃。 一般多和天然腳輪橡膠或丁苯腳輪橡膠并用，主要制作輪胎胎面、運輸帶和特殊耐寒制品。
    4、異戊腳輪橡膠（IR） 是由異戊二烯單體聚合而成的一種順式結構腳輪橡膠。 化學組成、立體結構與天然腳輪橡膠相似，性能也非常接近天然腳輪橡膠，故有合成天然腳輪橡膠之稱。它具有天然腳輪橡膠的大部分優點，耐老化由于天然腳輪橡膠，彈性和強力比天然腳輪橡膠稍低，加工性能差，成本較高。使用溫度范圍：約－50℃~＋100℃ 可代替天然腳輪橡膠制作輪胎、膠鞋、膠管、膠帶以及其他通用制品。
    5、氯丁腳輪橡膠（CR） 是由氯丁二烯做單體乳液聚合而成的聚合體。 這種腳輪橡膠分子中含有氯原子，所以與其他通用腳輪橡膠相比：它具有優良的抗氧、抗臭氧性，不易燃，著火后能自熄，耐油、耐溶劑、耐酸堿以及耐老化、氣密性好等優點；其物理機械性能也比天然腳輪橡膠好，故可用作通用腳輪橡膠，也可用作特種腳輪橡膠。主要缺點是耐寒性較差，比重較大、相對成本高，電絕緣性不好，加工時易粘滾、易焦燒及易粘模。此外，生膠穩定性差，不易保存。使用溫度范圍：約－45℃~＋100℃。 主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的電纜護套及各種防護套、保護罩；耐油、耐化學腐蝕的膠管、膠帶和化工襯里；耐燃的地下采礦用腳輪橡膠制品，以及各種模壓制品、密封圈、墊、粘結劑等。
    6、丁基腳輪橡膠（IIR） 是異丁烯和少量異戊二烯或丁二烯的共聚體。 最大特點是氣密性好，耐臭氧、耐老化性能好，耐熱性較高，長期工作溫度可在130℃以下；能耐無機強酸（如硫酸、硝酸等）和一般有機溶劑，吸振和阻尼特性良好，電絕緣性也非常好。缺點是彈性差，加工性能差，硫化速度慢，粘著性和耐油性差。使用溫度范圍：約－40℃~＋120℃。 主要用作內胎、水胎、氣球、電線電纜絕緣層、化工設備襯里及防震制品、耐熱運輸帶、耐熱老化的膠布制品。
    7、丁晴腳輪橡膠（NBR） 丁二烯和丙烯晴的共聚體。 特點是耐汽油和脂肪烴油類的性能特別好，僅次于聚硫腳輪橡膠、丙烯酸酯和氟腳輪橡膠，而優于其他通用腳輪橡膠。耐熱性好，氣密性、耐磨及耐水性等均較好，粘結力強。缺點是耐寒及耐臭氧性較差，強力及彈性較低，耐酸性差，電絕緣性不好，耐極性溶劑性能也較差。使用溫度范圍：約－30℃~＋100℃。 主要用于制造各種耐油制品，如膠管、密封制品等。
    8、氫化丁晴腳輪橡膠（HNBR） 丁二烯和丙烯晴的共聚體。 它是通過全部或部分氫化NBR的丁二烯中的雙鍵而得到的。其特點是機械強度和耐磨性高，用過氧化物交聯時耐熱性比NBR好，其他性能與丁晴腳輪橡膠一樣。缺點是價格較高。使用溫度范圍：約－30℃~＋150℃。 主要用于耐油、耐高溫的密封制品。
    9、乙丙腳輪橡膠（EPM\\EPDM） 乙烯和丙烯的共聚體，一般分為二元乙丙腳輪橡膠和三元乙丙腳輪橡膠。 特點是抗臭氧、耐紫外線、耐天候性和耐老化性優異，居通用腳輪橡膠之首。電絕緣性、耐化學性、沖擊彈性很好，耐酸堿，比重小，可進行高填充配合。耐熱可達150℃，耐極性溶劑－酮、酯等，但不耐脂肪烴和芳香烴，其他物理機械性能略次于天然腳輪橡膠而優于丁苯腳輪橡膠。缺點是自粘性和互粘性很差，不易粘合。使用溫度范圍：約－50℃~＋150℃。 主要用作化工設備襯里、電線電纜包皮、蒸汽膠管、耐熱運輸帶、汽車用腳輪橡膠制品及其他工業制品。
    10、硅腳輪橡膠（Q） 為主鏈含有硅、氧原子的特種腳輪橡膠，其中起主要作用的是硅元素。 其主要特點是既耐高溫（最高300℃）又耐低溫（最低－100℃），是目前最好扥艾寒、耐高溫腳輪橡膠；同時電絕緣性優良，對熱氧化和臭氧的穩定性很高，化學惰性大。缺點是機械強度較低，耐油、耐溶劑和耐酸堿性差，較難硫化，價格較貴。使用溫度：－60℃~＋200℃。 主要用于制作耐高低溫制品（膠管、密封件等）、耐高溫電線電纜絕緣層，由于其無毒無味，還用于食品及醫療工業。
    11、氟腳輪橡膠（FPM） 是由含氟單體共聚而成的有機彈性體。 其特點耐溫高可達300℃，耐酸堿，耐油性是耐油腳輪橡膠中最好的，抗輻射、耐高真空性能好；電絕緣性、機械性能、耐化學腐蝕性、耐臭氧、耐大氣老化性均優良。缺點是加工性差，價格昂貴耐寒性差，彈性透氣性較低。使用溫度范圍：－20℃~＋200℃。 主要用于國防工業制造飛機、火箭上的耐真空、耐高溫、耐化學腐蝕的密封材料、膠管或其他零件及汽車工業。
    12、聚氨酯腳輪橡膠（AU\\EU） 有聚酯（或聚醚）與二異氰酸酯類化合物聚合而成的彈性體。 其特點是耐磨性好，在各種腳輪橡膠中是最好的；強度高、彈性好、耐油性優良。耐臭氧、耐老化、氣密性等也優異。缺點是耐溫性能較差，耐水和耐堿性差，耐芳香烴、氯化烴及酮、酯、醇類等溶劑性較差。使用溫度范圍：約－30℃~＋80℃。 制作輪胎緊挨由零件、墊圈、防震制品，以及耐磨、高強度和耐油的腳輪橡膠制品。
    13、丙烯酸酯腳輪橡膠（ACM\\AEM） 它是丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯的聚合物。 其特點是兼有良好的耐熱、耐油性能，在含有硫、磷、氯添加劑的潤滑油中性能穩定。同時耐老化、耐氧和臭氧、耐紫外線、氣密性優良。缺點是耐寒性差，不耐水，不耐蒸汽及有機和無機酸、堿。在甲醇、乙二醇、酮酯等水溶性溶液內膨脹嚴重。同時彈性和耐磨性差，電絕緣性差，加工性能較差。使用溫度范圍：約－25℃~＋150℃。 可用于制造耐油、耐熱、耐老化的制品，如密封件、膠管、化工襯里等。
    14、氯磺化聚乙烯腳輪橡膠（CSM） 它是聚乙烯經氯化和磺化處理后，所得到具有彈性的聚合物。 耐臭氧緊挨老化優良，耐候性優于其它腳輪橡膠。阻燃、耐熱、耐溶劑性及耐大多數化學藥品和耐酸堿性能較好。電絕緣性尚可，耐磨性與丁苯腳輪橡膠相似。缺點是抗撕裂性能差，加工性能不好。使用溫度范圍：約－20℃~＋120℃。 可用作臭氧發生器上的密封材料，制造耐油密封件、電線電纜包皮以及耐油腳輪橡膠制品和化工襯里。
    15、氯醚腳輪橡膠（CO\\ECO） 由環氧氯丙烷均聚或由環氧氯丙烷與環氧乙烷共聚而成的聚合物。 特點是耐脂肪烴及氯化烴溶劑、耐堿、耐水、耐老化性能極好，耐臭氧性、耐蛐越舭と刃?、气闷S愿摺H鋇閌喬苛系汀⒌越喜睢⒌緹敵圓渙肌J褂夢露確段В涸跡?0℃~＋140℃。 可用作膠管、密封件、薄膜和容器襯里、油箱、膠輥，制造油封、水封等。
    16、氯化聚乙烯腳輪橡膠（CM或CPE） 是聚乙烯通過氯取代反應制成的具有彈性的聚合物。 性能與氯磺化聚乙烯
腳輪橡膠接近，其特點是流動性好，容易加工；有優良的耐天候性、耐臭氧性和耐電暈性，耐熱、耐酸堿、耐油性良好。缺點是彈性差、壓縮變形較大，電絕緣性較低。使用溫度范圍：約－20℃~＋120℃。 電線電纜護套、膠管、膠帶、膠輥化工襯里等。
三元乙丙（EPDM）特性及用途
三元乙丙腳輪橡膠是由乙烯、丙烯經溶液共聚合而成的腳輪橡膠，再引入第三單體（ENB）。三元乙丙腳輪橡膠基本上是一種飽和的高聚物，耐老化性能非常好、耐天候性好、電絕緣性能優良、耐化學腐蝕性好、沖擊彈性較好。乙丙腳輪橡膠的最主要缺點是硫化速度慢；與其它不飽和腳輪橡膠并用難，自粘和互粘性都很差，故加工性能不好。
根據乙丙腳輪橡膠的性能特點，主要應用于要求耐老化、耐水、耐腐蝕、電氣絕緣幾個領域，如用于輪胎的淺色胎側、耐熱運輸帶、電纜、電線、防腐襯里、密封墊圈、建筑防水片材、門窗密封條、家用電器配件、塑料改性等。
乙丙腳輪橡膠的性質與用途
乙丙腳輪橡膠以乙烯和丙烯為主要原材料合成，耐老化、電絕緣性能和耐臭氧發能突出。乙丙腳輪橡膠可大量充油和填充碳黑，制品價格較低，乙丙腳輪橡膠化學穩定性好，耐磨性、彈性、耐油性和丁苯腳輪橡膠接近。乙丙腳輪橡膠的用途十分廣泛，可以作為輪胎側、膠條和內胎以及汽車的零部件，還可以作電線、電纜包皮及高壓、超高壓絕緣材料。還可制造及鞋、衛生用品等淺色制品。
乙丙腳輪橡膠的性能與改進
一、1、低密度高填充性
乙丙腳輪橡膠的密度是較低的一種腳輪橡膠，其密度為0.87。加之可大量充油和加入填充劑，因而可降低腳輪橡膠制品的成本，彌補了乙丙腳輪橡膠生膠價格高的缺點，并且對高門尼值的乙丙腳輪橡膠來說，高填充后物理機械能降低幅度不大。
2、耐老化性
乙丙腳輪橡膠有優異的耐天候、耐臭氧、耐熱、耐酸堿、耐水蒸汽、顏色穩定性、電性能、充油性及常溫流動性。乙丙腳輪橡膠制品在120℃下可長期使用，在150- 200℃下可短暫或間歇使用。加入適宜防老劑可提高其使用溫度。以過氧化物交聯的三元乙丙腳輪橡膠可在苛刻的條件下使用。三元乙丙腳輪橡膠在臭氧濃度 50pphm、拉伸30%的條件下，可達150h以上不龜裂。
3、耐腐蝕性
由于乙丙腳輪橡膠缺乏極性，不飽和度低，因而對各種極性化學品如醇、酸、堿、氧化劑、制冷劑、洗滌劑、動植物油、酮和脂等均有較好的抗耐性；但在脂屬和芳屬溶劑（如汽油、苯等）及礦物油中穩定性較差。在濃酸長期作用下性能也要下降。在ISO/TO 762
0中匯集了近400種具有腐蝕性的氣態和液態化學品對各種腳輪橡膠性能作用的資料，并規定了1-4級表示其作用程度,
腐蝕性化學品對腳輪橡膠性能的影響:
等級 體積溶脹率/% 硬度降低值 對性能影響
1 ＜10 ＜10 輕微或無
2 10-20 ＜20 較小
3 30-60 ＜30 中等
4 ＞60 ＞30 嚴重
4、耐水蒸汽性能
乙丙腳輪橡膠有優異的耐水蒸汽性能并估優于其耐熱性。在230℃過熱蒸汽中，近100h后外觀無變化。而氟腳輪橡膠、硅腳輪橡膠、氟硅腳輪橡膠、丁基腳輪橡膠、丁腈腳輪橡膠、天然腳輪橡膠在同樣條件下，經歷較短時間外觀發生明顯劣化現象。
5、耐過熱水性能
乙丙腳輪橡膠耐過熱水性能亦較好，但與所有硫化系統密切相關。以二硫化二嗎啡啉、TMTD為硫化系統的乙丙腳輪橡膠，在125℃過熱水中浸泡15個月后，力學性能變化甚小，體積膨脹率僅0.3%。
6、電性能
乙丙腳輪橡膠具有優異的電絕緣性能和耐電暈性，電性能優于或接近于丁苯腳輪橡膠、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交聯聚乙烯。
7、彈性
由于乙丙腳輪橡膠分子結構中無極性取代基，分子內聚能低，分子鏈可在較寬范圍內保持柔順性，僅次于天然商榷和順丁腳輪橡膠，并在低溫下仍能保持。
8、粘接性
乙丙腳輪橡膠由于分子結構缺少活性基團，內聚能低，加上膠料易于噴霜，自粘性和互粘性很差。
二、乙丙腳輪橡膠改性品種
三元乙丙和三元乙丙腳輪橡膠從20世紀50年代末，60年代初開發成功以來，世界上又出現了多種改性乙丙腳輪橡膠和熱塑性乙丙腳輪橡膠（如EPDM/PE），從而為乙丙腳輪橡膠的廣泛應用提供了眾多的品種和品級。改性乙丙腳輪橡膠主要是將乙丙腳輪橡膠進行溴化、氯化、磺化、順酐化、馬來酸酐化、有機硅改性、尼龍改性等。乙丙腳輪橡膠還有接枝丙烯腈、丙烯酸酯等。多年來，采用共混、共聚、填充、接枝、增強和分子復合等手段，獲得了許多綜合性能好的高分子材料。乙丙腳輪橡膠通過改性，也在性能方面獲得很大的改善，從而擴大了乙丙腳輪橡膠應用范圍。
溴化乙丙腳輪橡膠是在開煉機上以經溴化劑處理而成。溴化后乙丙
腳輪橡膠可提高其硫化速度和粘合性能，但機械強度下降，因而溴化乙丙腳輪橡膠僅適用于作乙丙腳輪橡膠與其他腳輪橡膠粘合的中介層。
氯化乙丙腳輪橡膠是將氯氣通過三元乙丙腳輪橡膠溶液中而制成。乙丙腳輪橡膠氯化后可提高硫化速度以及與不飽和商榷的相容性，耐燃性、耐油性，粘合性能也所改善。
磺化乙丙腳輪橡膠是將三元乙丙腳輪橡膠溶于溶劑中，經磺化劑膠中和劑處理而成。磺化乙丙腳輪橡膠由于具有熱塑性彈性體的體質和良好的粘著性能，在膠粘劑 、涂覆織物、建筑防水瘦肉、防腐襯里等方面將得到廣泛的應用。
丙烯腈接枝的乙丙腳輪橡膠以甲苯為溶劑，過氯化苯甲醇為引發劑，在80℃下使丙烯腈接枝于乙丙腳輪橡膠。丙烯腈改性乙丙腳輪橡膠不但保留了乙丙腳輪橡膠耐腐蝕性，而且獲得了相當于丁腈-26的耐油性，具有較好的物理機械性能和加工性能。
熱塑性乙丙腳輪橡膠（EPDM/PP）是以三元乙丙腳輪橡膠為主體與聚丙烯進行混煉。同時使乙丙腳輪橡膠達到預期交聯程度的產物?；坏谛阅苌先员Ａ粢冶_輪橡膠所固有的特性，而且還具有顯著的熱塑性塑料的注射、擠出、吹塑及壓延成型的工藝性能。
除此之外，改性乙丙腳輪橡膠還有氯磺化乙丙商榷、丙烯酸酯接枝乙丙腳輪橡膠等。

氟腳輪橡膠特性及用途
氟腳輪橡膠是指主鏈或側鏈的碳原子含有氟原子、并能進行硫化的一類合成高分子彈性體。這種彈性體，由于自身組成和結構上的特點，具有許多優異的性能，因此是一種優良的彈性工程材料。廣泛地應用于航空、汽車、造船、機械、化工、輕工等工業部門關鍵性的部位上。
特性：高度的耐熱性、優良的化學惰性，很好的物理機械性能（包括耐磨）、對大氣的突出的穩定性、滿意的介電性能和不燃性，它是目前正在使用的彈性體中最耐熱、最耐化學品的一種。它具備了聚四氟乙烯因機械密封性差和一般腳輪橡膠不耐腐蝕的特殊性能。
品種：氟橡26B、G、氟腳輪橡膠246G、B、氟腳輪橡膠TP，各種規格的骨架油封、“O”型圈及其它密封件。
氟腳輪橡膠具有耐高溫、耐油及耐多種化學藥品侵蝕的特性，是現代航空、導彈、火箭、宇宙航行等尖端科學技術不可缺少的材料。近年，隨著汽車工業對可靠性、安全性等要求的不斷提升，氟腳輪橡膠在汽車中的用量也迅速增長。氟腳輪橡膠（fluororubber）是指主鏈或側鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體。最早的氟腳輪橡膠為1948年美國DuPont公司試制出的聚-2-氟代-1.3-丁二烯及其與苯乙烯、丙烯等的共聚體，但性能并不比氯丁腳輪橡膠、丁腳輪橡膠突出，而且價格昂貴，沒有實際工業價值。

氟腳輪橡膠具有耐高溫、耐油及耐多種化學藥品侵蝕的特性，是現代航空、導彈、火箭、宇宙航行等尖端科學技術不可缺少的材料。近年，隨著汽車工業對可靠性、安全性等要求的不斷提升，氟腳輪橡膠在汽車中的用量也迅速增長。

氟腳輪橡膠（fluororubber）是指主鏈或側鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體。最早的氟腳輪橡膠為1948年美國DuPont公司試制出的聚-2-氟代-1.3-丁二烯及其與苯乙烯、丙烯等的共聚體，但性能并不比氯丁腳輪橡膠、丁腳輪橡膠突出，而且價格昂貴，沒有實際工業價值。50年代后期，美國Thiokol公司開發了一種低溫性好，耐強氧化劑（N2O4）的二元亞硝基氟腳輪橡膠，氟腳輪橡膠開始進入實際工業應用。此后，隨著技術進步，各種新型氟腳輪橡膠不斷開發出來。

中國從1958年開始也開發了多種氟腳輪橡膠，主要為聚烯烴類氟腳輪橡膠，如23型、26型、246型以及亞硝基類氟腳輪橡膠；隨后又發展了較新品種的四丙氟
腳輪橡膠、全氟醚腳輪橡膠、氟化磷腳輪橡膠。這些氟腳輪橡膠品種都首先以航空、航天等國防軍工配套需要出發，逐步推廣應用到民用工業部門。

主要性能

化學穩定性佳

氟腳輪橡膠具有高度的化學穩定性，是目前所有彈性體中耐介質性能最好的一種。26型氟腳輪橡膠耐石油基油類、雙酯類油、硅醚類油、硅酸類油，耐無機酸，耐多數的有機、無機溶劑、藥品等，僅不耐低分子的酮、醚、酯，不耐胺、氨、氫氟酸、氯磺酸、磷酸類液壓油。23型氟膠的介質性能與26型相似，且更有獨特之處，它耐強氧化性的無機酸如發煙硝酸、濃硫酸性能比26型好，在室溫下98%的HNO3中浸漬27天它的體積膨脹僅為13%~15%。

耐高溫性優異

氟腳輪橡膠的耐高溫性能和硅腳輪橡膠一樣，可以說是目前彈性體中最好的。26-41氟膠在250℃下可長期使用，300℃下短期使用；246氟膠耐熱比26-41還好。在300℃×100小時空氣熱老化后的26-41的物性與300℃×100小時熱空氣老化后246型的性能相當，其扯斷伸長率可保持在100%左右，硬度90~95度。246型在350℃熱空氣老化16小時之后保持良好彈性，在400℃熱空氣老化110分鐘之后保持良好彈性，在400℃熱空氣老化110分鐘之后，含有噴霧炭黑、熱裂法炭黑或碳纖維的膠料伸長率上升約1/2~1/3，強度下降1/2左右，仍保持良好的彈性。23-11型氟膠可以在200℃下長期使用，250℃下短期使用。

耐老化性能好

氟腳輪橡膠具有極好的耐天候老化性能，耐臭氧性能。據報導，DuPont開發的VitonA在自然存放十年之后性能仍然令人滿意，在臭氧濃度為0.01%的空氣中經45天作用沒有明顯龜裂。23型氟腳輪橡膠的耐天候老化、耐臭氧性能也極好。

真空性能極佳

26型氟腳輪橡膠具有極好的真空性能。246氟腳輪橡膠基本配方的硫化膠真空放氣率僅為37×10-6乇升/秒．厘米2。246型氟腳輪橡膠已成功應用在10-9乇的真空條件下。

機械性能優良

氟腳輪橡膠具有優良的物理機械性能。26型氟腳輪橡膠一般配合的強力在10~20MPa之間，扯斷伸長率在150~350%之間，抗撕裂強度在3~4KN/m之間。23型氟腳輪橡膠強力在15.0~25MPa之間，伸長率在200%~600%，抗撕裂強度在2~7MPa之間。一般地，氟腳輪橡膠在高溫下的壓縮永久變形大，但是如果以相同條件比較，如從150℃下的同等時間的壓縮永久變形來看，丁和氯丁
腳輪橡膠均比26型氟膠要大，26型氟腳輪橡膠在200℃×24小時下的壓縮變形相當于丁腳輪橡膠在150℃×24小時的壓縮變形。

電性能較好

23型氟腳輪橡膠的電性能較好，吸濕性比其他彈性體低，可作為較好的電絕緣材料。26型腳輪橡膠可在低頻低壓下使用。

透氣性小

氟腳輪橡膠對氣體的溶解度比較大，但擴散速度卻比較小，所以總體表現出來的透氣性也小。據報導，26型氟腳輪橡膠在30℃下對于氧、氮、氦、二氧化碳氣體的透氣性和丁基腳輪橡膠、丁腳輪橡膠相當，比氯丁膠、天然腳輪橡膠要好。

低溫性能不好

氟腳輪橡膠的低溫性能不好，這是由于其本身的化學結構所致，如23-11型的Tg＞0℃。實際使用的氟腳輪橡膠低溫性能通常用脆性溫度及壓縮耐寒系數來表示。膠料的配方以及產品的形狀（如厚度）對脆性溫度影響都比較大，如配方中填料量增加則脆性溫度敏感地變壞，制品的厚度增加，脆性混同度也敏感地變壞。

耐輻射性能較差

氟腳輪橡膠的耐輻射性能是彈性體中比較差的一種，26型腳輪橡膠輻射作用后表現為交聯效應，23型氟腳輪橡膠則表現為裂解效應。246型氟腳輪橡膠在空氣中常溫輻射在5×107侖的劑量下性能劇烈變化，在1×107侖條件下硬度增加1~3度，強度下降20%以下，伸長率下降30%~50%，所以一般認為246型氟腳輪橡膠可以耐1×107侖，極限為5×107侖。

重點應用

由于氟腳輪橡膠具有耐高溫、耐油、耐高真空及耐酸鹼、耐多種化學藥品的特點，已應用于現代航空、導彈、火箭、宇宙航行、艦艇、原子能等尖端技術及汽車、造船、化學、石油、電訊、儀儀、機械等工業領域。

典型應用

氟腳輪橡膠密封件，用于發動機的密封時，可在200℃~250℃下長期工作，在300并下短期工作，其工作壽命可與發動機返修壽命相同，達1000~5000飛行小時（時間5~10年）；用于化學工業時，可密封無機酸（如140℃下的67%的硫酸、70℃的濃鹽酸，并℃下30%的硝酸），有機溶劑（如氯代烴、苯、高芳烴汽油）及其它有機物（如丁二烯、苯乙烯、丙烯、苯酚、275℃下的脂肪酸等）；用于深井采油時，可承受149℃和420個大氣壓的苛刻工作條件；用于過熱蒸汽密封件時，可在160~170℃的蒸汽介質中長期工作。在單晶硅的生產中，常用氟腳輪橡膠密封件以密封高溫（300℃）下的特殊介質—三氯氫硅、四氯化硅、砷化鎵、三氯化磷、三氯乙烯以及120℃的鹽酸等。

在高真空應用方面，當飛行高度在200~300Km時，氣壓為133×10-6 Pa（10-6mmHg），氯丁腳輪橡膠，丁腳輪橡膠、丁基腳輪橡膠均可應用；當飛行高度超過643Km時，氣壓將下降為133×10-7Pa（10-7mmHg）以下，在這種高真空中只有氟腳輪橡膠能夠應用。一般在高真空或超高真空裝置系統使用前，需經過高溫烘烤處理，26型、246型氟腳輪橡膠能承受200℃~250℃高溫老化，因此成為高真空設備及宇宙飛行器中最主要的腳輪橡膠材料。

用氟腳輪橡膠制造的膠管適用于耐高溫、耐油及耐特種介質場合，如用作飛機燃料油、液壓油、合成雙酯類油、高溫熱空氣、熱無機及其它特種介質（如氯化烴及其它氯化物）的輸送、導引等。用氟腳輪橡膠制成的電線電纜屈撓性好，且有良好的絕緣性。氟腳輪橡膠制作的玻璃纖維膠布，能耐300℃的高溫和耐化學腐蝕。芳綸布涂氟膠后，可以制作石油化工廠耐高溫、耐酸鹼類儲罐間的連接伸縮管（兩端可有金屬法蘭連接），可承受高壓力、高溫度和介質腐蝕，并對兩罐的變形伸縮起緩沖減震連接作用。尼龍布涂氟膠后制成的膠布密封袋，作為煉油廠的內浮頂貯罐用軟密封件，起到密封、減少油液面的揮發損失等作用。

23型、四丙型氟腳輪橡膠主要用作耐酸、耐特殊化學品的腐蝕性密封場合。羥基亞硝基氟腳輪橡膠主要用作防護制品和密封制品，以溶液形式作為不燃性涂料，應用于防火電子元件及純氧中工作的部件。其溶液和液體腳輪橡膠可用噴涂、澆注等方法制造許多制品，如宇宙服、手套、管帶、球等。也可用作玻璃、金屬”瀨性體、織物的膠粘劑，制造海綿及接觸火箭推進劑（N2O4）的墊圈、“O”型圈、膠囊、閥尹疇各類密封件等。

G型系列氟腳輪橡膠制作的密封件具有使用VitonA、B、E等氟腳輪橡膠無法達到的耐高溫蒸汽性、耐甲醇汽油或含高芳香烴汽油的性能；GLT型氟腳輪橡膠、氯化磷腳輪橡膠、全氟醚腳輪橡膠等更具有寬廣的使用溫度范圍，低溫柔軟性、彈性密封性等。全氟醚腳輪橡膠還具有突出的耐介質腐蝕性，在軍工尖端技術中得到廣泛應用。

用氟腳輪橡膠制成的密封劑—膩子，耐燃料油性能突出，可在200℃左右的油中使用，被用作飛機整體油箱的密封材料。用氟腳輪橡膠制得的閉孔海綿，具有耐酸、耐油、寬廣使用溫度范圍和良好的絕緣性，可用作火箭燃料、溶劑、液壓油、潤滑油及油膏的密封和火箭、導彈的減震材料，耐溫達204℃，浸漬氟膠乳液的石棉纖維布，可制成石棉膠板，用于耐高溫、耐燃燒和耐化學腐蝕性的場合。

汽車工業

近年來，隨著汽車工業飛速發展，汽車發動機室的溫度增高，改性燃料和強腐蝕性發動機燃油的使用日益普遍，氟腳輪橡膠比以往更為廣泛地用于汽車的密封材料。

為了提高汽車發動機的功率，節約燃料，保證汽車行駛的安全性，新的燃料噴射系統出現。在此系統中，汽車從油箱流入發動機，然后又返回油箱循環流動，汽油與氧混合會產生氫過氧化物。含有引氫過氧化物的汽油稱為“酸性汽油”，它能使多種烴類腳輪橡膠軟化或硬化。而氟腳輪橡膠不會因接觸酸性汽油而產生劣化變質。 表1 燃油C的滲透率 :
合成腳輪橡膠種類 Mg/秒/m^2 g/日/m^2
低腈含量丁腈腳輪橡膠（含腈21%） 19.86 1715
高腈含量丁腈腳輪橡膠（含腈45%） 0.85 73
共聚氯醇腳輪橡膠 2.22 190
均聚氯醇腳輪橡膠 1.67 144
含氟66%的氟腳輪橡膠 0.026 2.2
含氟70%的氟腳輪橡膠 0.026 2.2

世界各國每年都制訂新的環境保護法規。汽車的總烴排出量受到日益嚴格的限制，汽車工業越來越難滿足這方面的要求。在美國，汽車必須經SHED（密封箱蒸發量測定）試驗合格。氟腳輪橡膠對烴類的滲透有極優良的阻隔性（表1），在燃油膠管結構中覆以氟腳輪橡膠層，即可減少烴的滲透量。

汽車燃料系統的制品，必須在-40℃~150℃的溫度范圍功能正常。但是氟腳輪橡膠隨含氟量的增加耐低溫性能劣化（玻璃化溫度上升），為了制造在-40℃下性能正常的制品，需要對耐寒性差的氟腳輪橡膠產品進行改進。如今，全氟醚腳輪橡膠已經開發上市，有效地改善了氟腳輪橡膠的低溫性能，但目前因價格問題還難以大量推廣。

汽車行業都密切關注燃料的甲醇化，都急切地開展可能適應任何燃料的FFV（Flexible Fuel Vehicle）的研究，腳輪橡膠零件的FFV化尤為迫切。甲醇與汽油混合時，氟腳輪橡膠的體積溶脹約為10%左右。但單就甲醇而言，由于氟含量不同，氟腳輪橡膠的體積溶脹差別就很大。氟含量高時幾乎不發生溶脹，但隨著氟含量的降低，在低溫區域下的溶脹就變大，尤其在氟含量為66%的情況下體積溶脹將顯著增大。這可認為是由于低溫下氫鍵產生的甲醇結合體與氟含量為66%的聚合物的SP值接近所致。

從某種意義上講，氟腳輪橡膠也是隨時代的進步與發展而成長的產物。盡管這些材料價格較高，但以其優良的耐磨性、耐油性及其可靠性等，具有較高的實用價值，因此，其用量在逐漸上升也不足為奇。氟化物的開發還有很大的潛力和可能性，期待今后能開發出使用價值更高的氟聚合物。

丁腈腳輪橡膠的特性及用途
丁腈腳輪橡膠是由丁二烯和丙烯腈經乳液共聚而成的聚合物，丁腈腳輪橡膠以其優異的耐油性而蓍稱，其耐油性僅次于聚硫腳輪橡膠、丙烯酸酯腳輪橡膠和氟腳輪橡膠，此外丁腈腳輪橡膠還具有良好的耐磨性、耐老化性和氣密性，但耐臭氧性、電絕緣性和耐寒性都比較差，而導電性動比較好。因而在腳輪橡膠工業中應用得廣泛。丁腈腳輪橡膠的用途，主要應用于耐油制品，例如各種密封制品。其它還有作為PVC改性劑及與PVC并用做阻燃制品，與酚醛并用做結構膠粘劑，做抗靜電好的腳輪橡膠制品等。
研發歷史
丁睛腳輪橡膠是目前用量最大的一種特殊合成腳輪橡膠，是以丁二烯和丙烯腈為單體經乳液共聚而制得的高分子彈性體。在第二次世界大戰爆發的前幾年里，發展了多種合成腳輪橡膠。德國發現了丁二烯－丙烯腈的共聚腳輪橡膠－丁腈腳輪橡膠，并發現這種腳輪橡膠耐油、耐汽油以及耐高溫老化方面均優于天然腳輪橡膠。
生產規模
2000年世界NBR生產能力約為610 kt/a，占合成腳輪橡膠總生產能力的4.7％。1996～2000年世界NBR消耗量年均增長2.9％。
生產技術
NBR工業生產采用的乳液聚合工藝早已成熟和定型，我國現有3套生產裝置，其中l套生產硬膠，總生產能力為30kt/a。蘭州化學工業公司從日本Zeon公司引進的15 kt/a軟膠裝置于2000年4月投產。2000年我國合成腳輪橡膠需求量約占合成腳輪橡膠市場總量的4％，即36～38kt，當年產量為lO.8kt。
產品應用
丁腈腳輪橡膠(NBR)分子鏈上帶有極性腈基基團，賦予其耐油、耐熱老化等優異性能，具有較寬的使用溫度范圍；主要用于制作耐油腳輪橡膠制品，廣泛應用于汽車工業、航空航天、石油開采、化工、輕紡、電線電纜、建筑材料等，其消耗量約占合成腳輪橡膠總量的3％。
研發趨勢
為了使NBR性能更加符合不同用途制品的要求，各國都相繼開發生產了具有特殊性能的NBR新品種，如氫化丁腈腳輪橡膠（HNBR）、粉末丁腈
腳輪橡膠（PNBR）、羧基丁腈腳輪橡膠（XNBR）、液體丁腈腳輪橡膠等，使得NBR產品形成了系列化、功能化。
丁腈腳輪橡膠特性介紹
丁腈腳輪橡膠
nitrile butadiene rubber
簡稱 NBR。由丁二烯與丙烯腈共聚而制得的一種合成腳輪橡膠。是耐油(尤其是烷烴油)、耐老化性能較好的合成腳輪橡膠。丁腈腳輪橡膠中丙烯腈含量(％)有42～46、 36～41、31～35、25～30、18～24等五種。丙烯腈含量越多，耐油性越好,但耐寒性則相應下降。它可以在120℃的空氣中或在150℃的油中長期使用。此外，它還具有良好的耐水性、氣密性及優良的粘結性能。廣泛用于制各種耐油腳輪橡膠制品、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、復印等行業中成為必不可少的彈性材料。丁腈腳輪橡膠1935年在德國首先進行工業化生產。80年代以來，丁腈腳輪橡膠的世界年產量約為400kt,約占合成腳輪橡膠總產量的3％，居第七位。
丁腈腳輪橡膠多采用乳液聚合連續生產。其工藝過程與丁苯腳輪橡膠類似。溫度可采用30℃或約5℃,轉化率一般維持在70％～85％。生產工藝有以下一些特點：①單體丙烯腈極性較強，致使在聚合過程中膠乳不太穩定，丙烯腈用量越大，膠乳的穩定性就越差。②介質的堿性或酸性太強或聚合溫度過高都會引起氰基的水解，即：生成的酸會破壞乳化劑，這也是導致乳膠不穩定的原因之一。③上述水解反應的中間產物酰胺基和聚合物鏈中的氰基在較高溫度下，都可能進行交聯反應，使產品質量變壞。④丁二烯與丙烯腈的競聚率相差頗遠（在40℃時分別為0.3和0.02）,因此，共聚物中單體的組成及分布，對轉化率的依賴性較大。采用分批加入丙烯腈的辦法可以改善氰基分布。
丁腈腳輪橡膠由于分子鏈間作用力較強，硬度較大，故加工較困難，其中以聚合溫度為30℃所制得的硬膠最不易加工，需在冷輥上預先塑化后才能操作。工業上常采用更有效地調節分子量的方法并把聚合溫度降低至5℃,以減少副反應來改善它的加工性能。另一方面，丁腈腳輪橡膠還可通過與多種腳輪橡膠如氯丁腳輪橡膠、異戊腳輪橡膠、順丁腳輪橡膠、丁苯
>腳輪橡膠等及合成樹脂如聚氯乙烯、酚醛樹脂等共混（見高分子共混物），使性能得到改進。

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