【橡膠技術(shù)網(wǎng) - 丁腈橡膠】

    丁腈橡膠的極性非常強(qiáng)，與其它聚合物的相容性一般不太好，但和氯丁橡膠、改性酚醛樹脂、聚氯乙烯等極性強(qiáng)的聚合物，特別是和含氯的聚合物具有較好的相容性，常進(jìn)行并用。另外，為改善加工性和使用性能，丁腈橡膠也常與天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠等非極性橡膠并用。應(yīng)當(dāng)指出：丁腈橡膠的特點(diǎn)是耐油性好，與其它聚合物并用（除聚氯乙烯之外）都存在降低耐油性的趨勢(shì)。

    一、與天然橡膠并用

    丁腈橡膠是極性橡膠，天然橡膠極性很弱，因此丙烯腈含量愈低，并用性愈好。實(shí)際上，為改善丁腈橡膠的工藝性能，常摻用少量天然橡膠。

    低丙烯睛含量丁睛橡膠配用15份以下的天然橡膠，可改進(jìn)加工性和低溫性能，但耐油性隨天然橡膠并用量增加而降低；當(dāng)天然橡膠用量超過(guò)20份時(shí)，耐熱和耐油性能顯著下降，壓縮永久變形明顯增大。故天然橡膠以少量并用為宜。少量的天然橡膠在丁腈橡膠中起增塑劑和增粘劑的作用，故可改善加工性，同時(shí)由于它具有非抽出性，還可避免制品因增塑劑被抽出而發(fā)生收縮。

    丁腈橡膠和天然橡膠并用方法是先制成母煉膠，然后再進(jìn)行混煉。。

    二、與丁苯橡膠并用

    為降低成本和改善耐寒性．丁腈橡膠常和丁苯橡膠并用。如在耐油靴底配方中、中高丙烯腈含量丁腈橡膠和丁苯橡膠按60／40并用，具有與氯丁橡膠大致相當(dāng)?shù)哪陀托�。特殊�?yīng)用例，如在高苯胺點(diǎn)油中使用的制品，為防止因酯類增塑劑的抽出而造成體積收縮，有時(shí)也并用丁苯橡膠。此時(shí)由于丁苯橡膠溶脹而抵消了因抽出增塑劑而導(dǎo)致的體積減小。

    丁苯橡膠和丁腈橡膠的相容性比天然橡膠好，當(dāng)丁苯橡膠的并用量達(dá)40份時(shí)，強(qiáng)伸性能和壓縮永久變形變化不大，耐寒性大大改善，但耐磨性降低，耐油性也降低。采用高丙烯腈含量丁腈橡膠也無(wú)助于耐油性改進(jìn)，故常采用中高丙烯腈含量以下的丁腈橡膠與丁苯橡膠進(jìn)行并用。充油丁苯橡膠不宜和丁腈橡膠并用，否則并用膠性能較差。

    兩者的并用工藝，當(dāng)采用開煉機(jī)時(shí)，首先把丁腈橡膠進(jìn)行塑煉，然后再將已塑煉的丁苯橡膠分批少量加入進(jìn)行混煉，待混勻后，再按通常的順序加入配合劑進(jìn)行混煉。用密煉機(jī) 時(shí)；先將兩種橡膠同時(shí)投人密煉機(jī)中混煉，然后再按通常的方法加配合劑進(jìn)行混煉。當(dāng)并用膠料要求具有較高的物理性能時(shí)，也可采用先將丁苯橡膠和丁腈橡膠分別制成混煉膠，然后再迅速進(jìn)行混合的方法，操作時(shí)宜采取低溫小輥距薄通。

    三、與聚氯乙烯并用

    丁腈橡膠與聚氯乙烯并用已有近40年的歷史，它綜合了兩者的特點(diǎn)，是聚合物并用的先驅(qū)。丁睛橡膠與聚氯乙烯并用有乳液共沉法和機(jī)械混合法兩種方法。乳液共沉法是指將特制的聚氯乙烯乳液和丁睛橡膠乳液進(jìn)行混合、凝析、干燥而成。該法適于合成橡膠廠采用。由乳液共沉法制得的共混物物理機(jī)械性能波動(dòng)小，加工方便。機(jī)械混合法是指采用開煉機(jī)或密煉機(jī)將聚氯乙烯和丁腈橡膠進(jìn)行混合的方法。該法可根據(jù)使用要求隨意調(diào)整丁腈橡膠與聚氯乙烯的配比，適于橡膠制品廠采用。

    四、與酚醛樹脂并用

    丁腈橡膠與酚醛樹脂的相容性良好，而且丁腈橡膠丙烯腈含量愈高，二者相容性愈好，可以任何比例并用。當(dāng)酚醛樹脂作為補(bǔ)強(qiáng)硬化劑摻用于丁腈橡膠中時(shí)，可提高硫化膠的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐磨性和硬度，改進(jìn)耐熱、耐屈撓、電絕緣及耐化學(xué)腐蝕性，而且加工成型性能良好。

    通常與丁腈橡膠并用的酚醛樹脂多系不飽和烷基酚與甲醛的縮合物，其形狀為粉狀、塊狀、片狀和液體。樹脂在未硫化狀態(tài)下起增塑劑作用；硫化后由于樹脂固化和部分參與交聯(lián)，對(duì)橡膠起補(bǔ)強(qiáng)作用。

    酚醛樹脂的并用量一般在75份以下，當(dāng)增加到100～250份時(shí)，丁腈橡膠則對(duì)酚醛樹脂起增塑劑作用，從而制得耐沖擊型酚醛樹脂。國(guó)外已廣泛應(yīng)用丁腈橡膠改性的酚醛樹脂來(lái)制造各種工業(yè)制品和軍用部件，樹脂最大用量已達(dá)400份。

    在丁腈橡膠中加入50~100份酚醛樹脂，可用硫黃與促進(jìn)劑DM進(jìn)行硫化。隨著樹脂用量增加，硫化膠的硬度、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度增加，但伸長(zhǎng)率減小。當(dāng)樹脂用量增加到100份時(shí)，不用硫黃和促進(jìn)劑也可使膠料發(fā)生交聯(lián)。一般在硫化配方中，丁腈橡膠用量不得少于總量的45％。

    填充劑常采用陶土、石棉粉、熱裂法炭黑和木粉。增塑劑可使用鄰苯二甲酸二辛酯、古馬隆樹脂（熔點(diǎn)20~30℃）等，用量以低于10份為宜。

    丁腈橡膠與酚醛樹脂的并用可用開煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行加工。當(dāng)使用密煉機(jī)時(shí)，一般采用兩段混煉法，第一段在密煉機(jī)中先將樹脂和橡膠混合，制成母煉膠，第二段再加配合劑進(jìn)行混煉。當(dāng)使用開煉機(jī)時(shí)，混煉加料順序視橡膠形狀而定。若是片狀橡膠，則先將丁腈橡膠薄通包輥，再加人硫黃、氧化鋅，混勻后提高輥溫，加入酚醛樹脂和增塑劑，最后加填充劑并降低輥溫加促進(jìn)劑，混勻后下片；若是粉狀橡膠，則先將酚醛樹脂在80℃開煉機(jī)上進(jìn)行塑化，并用攪拌機(jī)將粉狀丁腈橡膠和填充劑及其它配合劑混合均勻，將此混合物加入開煉機(jī)，混煉均勻后下片�；鞜捴腥绨l(fā)生膠料粘輥可降低輥溫。

    硫化若采用平板硫化機(jī)，硫化溫度以170~177℃為宜，硫化時(shí)間要比一般制品多20％。并用膠料硫化時(shí)易粘模，將模型鍍鋁可防止粘附，并且容易起模。

    五、與聚酰胺樹脂并用

    中丙烯睛含量丁腈橡膠與聚酰胺樹脂并用，可明顯改進(jìn)硫化膠的拉伸強(qiáng)度、耐磨性、耐寒性、耐油性和耐溶劑性。樹脂采用聚癸二酸癸二胺（即尼龍 1010），也可用三元樹脂混合物（即尼龍1010、尼龍610和尼龍66）。當(dāng)樹脂并用量達(dá)30份時(shí)，脆性溫度降至-59℃以下，伸長(zhǎng)率也降低，當(dāng)樹脂并用量增至40份時(shí)，則膠料流動(dòng)性變差，影響制品外觀質(zhì)量。

    并用膠的硫化體系宜使用過(guò)氧化二異丙苯（DCP），硫化后的膠料拉伸強(qiáng)度高，耐磨性、耐寒性及耐熱性能好，但伸長(zhǎng)率偏低。若采用促進(jìn)劑CZ－DM－TT體系，可獲得伸長(zhǎng)率大、熱穩(wěn)定性好的膠料。

    炭黑、氧化鋅、碳酸鈣可作為并用膠的填充劑，但其用量對(duì)性能影響很大，尤其是炭黑更為明顯。單用炭黑時(shí)，硬質(zhì)炭黑的用量為35~ 55份；軟質(zhì)炭黑為55~ 85份。氯化鋅用量一般為5份。適量的碳酸鈣能提高硫化膠伸長(zhǎng)率。酸性填充劑影響并用膠的交聯(lián)度，應(yīng)避免使用。

    增塑劑以酯類效果較好，常用DOP、DBC（癸二酸二丁酯）等。用量為5~ 20份。

    加入防老劑會(huì)影響硫化速度，所以在用過(guò)氧化物硫化，并加適量氧化鋅時(shí)，可不用防老劑。為提高抗老化性能，也可采用40％防老劑MB與石蠟并用。

    并用加工一般在開煉機(jī)上進(jìn)行。先將樹脂在155℃的開煉機(jī)上塑化，然后加入已塑煉的丁腈橡膠進(jìn)行混合，混勻后（混合時(shí)間一般為10分鐘）薄通3~ 4次，下片停放。

    并用膠混煉在常溫下進(jìn)行，先將母煉膠輥壓，順序加入氧化鋅、防老劑、促進(jìn)劑、填充劑、軟化劑、石蠟、最后加人硫化劑。混煉至一定時(shí)間要逐步放寬輥距，但不宜過(guò)大，否則會(huì)脫輥。石蠟應(yīng)在填料混勻后加入，以免膠料脫輥，但過(guò)遲加入又會(huì)導(dǎo)致粘輥，并影響混煉均勻性。

    并用膠宜采用高溫硫化，硫化溫度一般為145～160℃。

    六、與ABS樹脂并用

    ABS樹脂是丙烯腈、丁二烯和茉乙烯的共聚物，如果將其和丁腈橡膠并用，可改進(jìn)丁腈橡膠的耐磨性、強(qiáng)度、壓出性能，并能保持其耐油性，但并用后的硬度及永久變形均增大，耐熱性稍有下降。ABS樹脂的并用量一般為20~ 30份。

    并用膠的硫化體系以采用過(guò)氧化物（如DCP）為宜，用量為2份。超過(guò)2份則硫化膠撕裂強(qiáng)度下降，制品易發(fā)脆。如采用硫黃-DM體系，則拉伸強(qiáng)度高，但伸長(zhǎng)率小、耐磨性下降，故采用此體系必須加入防老劑。以延長(zhǎng)制品壽命。

    常用炭黑作補(bǔ)強(qiáng)填充劑。使用槽法炭黑的硫化膠強(qiáng)伸性能較好，但永久變形較大，使用爐法炭黑可以適當(dāng)減小永久變形，而且也能改善耐熱和耐寒性能。炭黑的用量應(yīng)隨ABS并用量的增加而減少，否則硬度上升，拉伸強(qiáng)度下降。摻用白炭黑的膠料耐熱性最好，但強(qiáng)度差，硬度高。

    增塑劑以使用酯類增塑劑為好，常用DOP、DBS等，、凡士林不宜采用。若采用過(guò)氧化物硫化�？刹患臃览蟿�。為提高抗老化性能，也可加入防老劑，如防老劑A、4010與MB并用等。并用膠中如摻用適量聚酰胺樹脂，可以顯著提高耐熱性，并改進(jìn)膠料的焦燒性能。

    并用工藝先在開煉機(jī)上將ABS樹脂塑化（溫度165℃左右），使之呈白色透明體后，加入已塑煉的丁腈橡膠，合并塑煉約15分鐘后，混勻、下片，停放。

    并用膠混煉是在室溫下進(jìn)行，先加入母膠包輥后，加氧化鋅、防老劑和促進(jìn)劑，再加炭黑和軟化劑，最后加硫黃或過(guò)氧化物交聯(lián)劑。應(yīng)注意石蠟、硬脂酸不宜過(guò)早加入，以防引起脫輥�；鞜挆l件為；輥溫45℃以下，輥距 3～4 mm，薄通輥距1~ 1．5mm。