一.背景

丁腈橡膠是由丁二烯和丙烯腈經(jīng)乳液聚合法制得的，丁腈橡膠主要采用低溫乳液聚合法生產(chǎn)，耐油性*好，耐磨性較高，耐熱性較好，粘接力強(qiáng)。丁腈橡膠具有優(yōu)良的耐油性,其耐油性僅次于聚硫橡膠和氟橡膠，并且具有的耐磨性和氣密性;?耐熱性優(yōu)于丁苯橡膠、氯丁橡膠，可在120℃長(zhǎng)期工作。氣密性僅次于丁基橡膠。丁腈橡膠的性能受丙烯腈含量影響，隨著丙烯腈含量增加拉伸強(qiáng)度、耐熱性、耐油性、氣密性、硬度提高，但彈性、耐寒性降低。其缺點(diǎn)是耐低溫性差、耐臭氧性差，電性能低劣，彈性稍低;并且不耐臭氧及芳香族、鹵代烴、酮及酯類(lèi)溶劑，不宜做絕緣材料;

禾川化學(xué)專業(yè)從事丁腈橡膠配方分析、成分分析、配方檢測(cè)、成分檢測(cè)，禾川化學(xué)是丁腈橡膠企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)革新的風(fēng)向標(biāo)；禾川化學(xué)通過(guò)多年沉積,運(yùn)用精細(xì)化工的復(fù)配技術(shù),?做了小試和應(yīng)用試驗(yàn),?研制了一種新型丁腈橡膠配方技術(shù);丁腈橡膠主要用于制作耐油制品，如耐油管、膠帶、橡膠隔膜和大型油囊等，常用于制作各類(lèi)耐油模壓制品，如O形圈、油封、皮碗、膜片、活門(mén)、波紋管等，也用于制作膠板和耐磨零件.

二.丁腈橡膠

2.1丁腈橡膠常見(jiàn)體系

2.1.1硫化體系

丁腈橡膠主要采用硫黃和含硫化合物作為硫化劑，也可用過(guò)氧化物或樹(shù)脂等進(jìn)行硫化。由于丁腈橡膠制品多數(shù)要求壓縮永久變形小，因此多采用低硫和含硫化合物并用，單用含硫化合物(無(wú)硫硫化體系)或過(guò)氧化物作硫化劑。硫黃-促進(jìn)劑體系是丁腈橡膠應(yīng)用*廣泛的硫化體系。硫黃可使用硫黃粉，也可使用不溶性硫黃。由于硫黃在丁腈橡膠中的溶解度比天然橡膠低，所以應(yīng)注意控制用量。硫黃用量增加，定伸應(yīng)力、硬度增大，耐熱性降低，但耐油性稍有提高，耐寒性變化不大。一般軟質(zhì)橡膠由于丁腈橡膠不飽和度低于天然橡膠，所需硫的用量可少些，一般用量1.5?~2份，硫化促進(jìn)劑用量可略多于天然橡膠，常用量1?~3.5份。丁腈橡膠的軟質(zhì)硫化膠*宜硫黃用量為1.5份左右。不同丙烯腈含量的丁腈橡膠所需硫黃用量也不同，當(dāng)丙烯腈含量高，而丁二烯相對(duì)含量低時(shí)，由于減少了不飽和度，所需硫黃用量可酌量減少。如丁腈-18,硫用量1.75~2份；丁臘-26,硫用量1.5?~1.75份，具有良好的綜合性能。低硫配合可提高硫化膠的耐熱性，降低壓縮永久變形及改善其他性能，因此丁腈橡膠常采用低硫(硫黃用量0.5份以一下)高促硫化體系。丁睛橡膠使用的促進(jìn)劑主要是秋蘭姆類(lèi)和噻唑類(lèi)，其中秋蘭姆類(lèi)促進(jìn)劑的硫化膠特性較好，特別是壓縮永久變形性良好，而且加工安全，故應(yīng)用更為普遍。此外還使用次磺酰胺類(lèi)促進(jìn)劑。胺類(lèi)和胍類(lèi)促進(jìn)劑常作為助促進(jìn)劑使用。硫黃與不同促進(jìn)劑并用具有不同的性能，例如用二硫化秋蘭姆(如促進(jìn)劑TMTD?,?TRA,?TRT用量.025~0.5份）與硫黃并用，采取低硫或無(wú)硫配合，耐熱性優(yōu)異;硫黃與促進(jìn)劑DM或CZ并用，膠料強(qiáng)伸性能好，是一種常用的硫化體系；硫黃與一硫化四甲基秋蘭姆(如TS)并用，膠料具有較低的壓縮永久變形和*小的焦燒傾向。高量秋蘭姆類(lèi)與次磺酰胺類(lèi)并用或秋蘭姆類(lèi)與噻唑類(lèi)并用的低硫配方，硫化膠的物理機(jī)械性能優(yōu)異，耐熱性良好，壓縮永久變形小，并且不易焦燒和噴霜。

為減小永久變形，采用少量硫黃與秋蘭姆并用是*其有效的。該配方的特點(diǎn)是永久變形小，但焦燒時(shí)間稍短。

硫化活性劑常采用氧化鋅和硬脂酸。氧化鋅在硫黃硫化和無(wú)硫硫化體系中的用量常在1.0~5.0份之間，氧化鋅習(xí)慣用量5份。硬脂酸用量一般為1.0份。

錫鎂硫化體系是用含鎘化合物和氧化鎂作硫化劑。其特點(diǎn)是耐熱老化性和耐熱油老化性優(yōu)異，壓縮永久變形小，并且貯存穩(wěn)定性好。但由于使用氧化鎘、二乙基二硫代氨基甲酸鎘等鎘化物，需要注意毒性等公害問(wèn)題。

含硫化合物硫化體系是用含硫化合物，如秋蘭姆類(lèi)和二硫化嗎啡啉等作硫化劑。該硫化體系中不用硫黃，習(xí)慣上又稱作無(wú)硫硫化體系。丁腈橡膠硫化常用的秋蘭姆硫化劑有二硫化四甲基秋蘭姆C（TMTD?)、二硫化四乙基秋蘭姆(TET)、四硫化雙五亞甲基秋蘭姆（TRA)等。秋蘭姆類(lèi)硫化劑因易于噴霜，外觀要求嚴(yán)格的制品應(yīng)慎重使用。為避免噴霜，可使用二硫化嗎啡琳，或采取秋蘭姆與二硫化嗎啡琳并用，亦或秋蘭姆與促進(jìn)劑CZ并用作硫化劑。

丁腈橡膠采用有效硫化體系能提.高硫化膠耐熱老化性能，降低壓縮變形性。如硫黃0.5份，TMTD?1.0份，CZ1.0份，具有良好的耐熱老化性和低壓縮變形。能用于天然橡膠的促進(jìn)劑都可用于丁腈橡膠。

丁腈橡膠常用的過(guò)氧化物硫化劑有過(guò)氧化二異內(nèi)苯（DCP）、過(guò)氧化鉛等。過(guò)氧化二異丙苯的用量一般為1.5~2.0份，高丙烯腈含量的丁睛橡膠中*宜用量為1.25份，特殊情況可用5份。使用過(guò)氧化物硫化劑的丁腈橡膠其特點(diǎn)是壓縮永久變形小、耐熱老化及耐寒性性能好、不易噴霜，其中耐熱、耐寒性及壓縮變形都優(yōu)于低硫體系的配方，但由于成本較高，硫化時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)前應(yīng)用還不太廣泛。但熱撕裂強(qiáng)度(起模時(shí))不好，加入少量硫黃可改進(jìn)撕裂性能。采用DCP硫化時(shí)，常配用交聯(lián)助劑來(lái)提高交聯(lián)程度，如使用氰尿酸三烯丙脂等，用量1?~5份。采用過(guò)氧化鉛硫化，低溫性能好，拉伸強(qiáng)度大，但壓縮變形大，易焦燒。采用過(guò)氧化鉛硫化可不用氧化鋅，但用1.0份硬脂酸有助于配合劑分散。過(guò)氧化鉛用量一般為5.0份。

采用樹(shù)脂作硫化劑的硫化膠具有*好的耐熱性，但硫化速度慢，需采用高溫長(zhǎng)時(shí)間硫化。常用的樹(shù)脂為烷基酚醛樹(shù)脂。如在丁腈橡膠中加入40份烷基酚醛樹(shù)脂，在155℃下硫化2h，可獲得性能良好的硫化膠。為提高樹(shù)脂硫化的交聯(lián)程度，可配用多元胺、多元醇或多異氰酸酯等，用量為1~5份。為提高樹(shù)脂硫化的反應(yīng)速度，可配用金屬鹵化物，如氯化亞錫?????（SnCl?2)、三氯化鐵(FeC13)等，用量為0.5~2.0份；

此外，還有采用對(duì)苯醌二肟和多價(jià)命屬氧化物作硫化劑的，但僅限于少數(shù)特殊用途。

2.1.2補(bǔ)強(qiáng)填充體系

丁腈橡膠在伸張狀態(tài)下結(jié)晶能力很差，因此缺乏自身的補(bǔ)強(qiáng)作用，在丁腈橡膠的配方中，必須使用補(bǔ)強(qiáng)劑，其品種與丁腈橡膠硫化膠性能要求有密切關(guān)系。對(duì)于普通耐油制品，**要求具有良好的耐油、耐老化性能、低壓縮變形和必要的物理機(jī)械性能，因而在炭黑使用上，多選用半補(bǔ)強(qiáng)或者與其它炭黑并用。但要求高強(qiáng)伸性能和高耐磨性時(shí)，必須選用高補(bǔ)強(qiáng)性的炭黑，如中超耐磨、高耐磨炭黑等。

粗粒子的軟質(zhì)炭黑有利于提高膠料的回彈率，大量填充劑也不致于影響主要物性。炭黑用量，半補(bǔ)強(qiáng)爐黑可達(dá)60~100份，而槽法炭黑為50份，高耐磨爐黑為50~60份。丁腈橡膠用白色補(bǔ)強(qiáng)劑以白炭黑效果*好，也可以加入熱固性酚醛樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂為補(bǔ)強(qiáng)劑，有良好的耐熱性、強(qiáng)度、耐油性也改善，其他如硬質(zhì)陶土、活性氧化鎂、活性碳酸鈣也有一定程度的補(bǔ)強(qiáng)作用。陶土由于彈性差、永久變形大，并且有遲緩硫化作用，應(yīng)盡量少用。碳酸鈣用于增容目的可大量填充，有利于降低成本。當(dāng)與活性補(bǔ)強(qiáng)劑并用時(shí)可同時(shí)達(dá)到改善加工性能和提高物理機(jī)械性能的作用。

2.1.3軟化增塑體系

由于大多數(shù)品種的丁腈橡膠黏度較高，比較堅(jiān)韌，一般需使用軟化增塑劑以改善其各項(xiàng)工藝性能。丁腈橡膠常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等，除對(duì)膠料有一定塑化作用外，對(duì)丁腈軟質(zhì)膠的彈性和耐磨性也有顯著改善。如古馬隆樹(shù)脂對(duì)改善貂著性也有很大的作用。液體丁腈橡膠作增塑劑可防止抽出。癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯耐寒性優(yōu)越。一般產(chǎn)品增塑劑用量在10~30份，古馬隆樹(shù)脂10份，一般情況一下增塑劑對(duì)強(qiáng)伸性能都有影響，一定要根據(jù)具體情況控制用量，以取得適當(dāng)?shù)木C合性能。

在壓出制品中，常使用5~20份油膏，這樣可使膠料收縮小，表面光滑，但會(huì)降低物理機(jī)械性能和耐熱、耐老化性。

2.1.4防護(hù)體系

丁腈橡膠抗老化作用優(yōu)于其他一些二烯類(lèi)橡膠，但在臭氧作用下，很不穩(wěn)定。為提高產(chǎn)品的使用壽命，在配方中還須依據(jù)產(chǎn)品性能和使用條件，加各種防老劑，可采用單用或并用。用量0.5~5份，過(guò)多會(huì)出現(xiàn)噴霜現(xiàn)象。有時(shí)采用與物理防老劑如蠟類(lèi)物質(zhì)并用，可獲得良好的防護(hù)效果，對(duì)于白色或淺色制品應(yīng)注意選擇非污染性防老劑.

熱氧化防老劑有防老劑D、RD、BL，用量1.5~2份；臭氧防老劑有4010.?4010NA,并與1~2份石蠟并用；疲勞老化防老劑有防老劑H或4010等，用量1~2份；白色制品用非污染性防老劑，如2246或MB、264等.

三.丁腈橡膠參考配方

3.1丁腈橡膠參考配方1：

3.2丁腈橡膠參考配方2：

以上參考配方數(shù)據(jù)都經(jīng)過(guò)技術(shù)修改，僅供參考，關(guān)于橡膠配方更多技術(shù)可以咨詢我中心技術(shù)支持0512-82190860