Нитриловый каучук

редактировать
Нитрил-каучук
Nitrile Butadiene Rubber.png
Идентификаторы
Номер CAS
ChemSpider
  • Нет
ECHA InfoCard 100.107.385 Измените это на Викиданных
CompTox Dashboard (EPA )
Если не указано иное, данные приводятся для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒ N (что такое ?)
Ссылки на ink

Нитриловый каучук, также известный как NBR, Buna-N и акрилонитрил-бутадиеновый каучук, представляет собой синтетический каучук, полученный из акрилонитрила (ACN) и бутадиен. Торговые наименования включают пербунан, нипол, кринак и европрен . Этот каучук необычен по своей стойкости к маслу, топливу и другим химическим веществам.

NBR используется в автомобильной и авиационной промышленности для изготовления топливных и маслосодержащих шлангов, уплотнений, втулок и самоуплотняющегося топлива танки. Используется в атомной промышленности для защиты пять перчаток. Стабильность NBR при высоких температурах от -40 до 108 ° C (от -40 до 226 ° F) делает его идеальным материалом для применения в авиации. Нитрилбутадиен также используется для производства формованных изделий, обуви, клеев, герметиков, губок, вспененных материалов и напольных ковриков.

Его упругость делает NBR полезным материалом для одноразовых лабораторных, чистящих и смотровых перчаток. Нитриловый каучук более устойчив, чем натуральный каучук к маслам и кислотам, и имеет большую прочность, но меньшую гибкость. Поэтому нитриловые перчатки более устойчивы к проколам, чем перчатки из натурального каучука, особенно если последние разрушаются под воздействием химикатов или озона. Нитрилкаучук с меньшей вероятностью вызывает аллергическую реакцию, чем натуральный каучук.

Содержание
  • 1 Производство
  • 2 Свойства
  • 3 Области применения
  • 4 Гидрогенизированный нитрилбутадиеновый каучук (HNBR)
  • 5 Карбоксилированный нитрил бутадиеновый каучук (XNBR)
  • 6 См. также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
Производство
Кипы нитрильного каучука Krynac 33110 F

Эмульгатор (мыло), акрилонитрил, различные бутадиены мономеры (включая 1,3-бутадиен, 1,2-бутадиен ), активаторы, образующие радикалы, и катализатор добавляют в емкости для полимеризации при производстве горячего NBR. Вода служит реакционной средой внутри сосуда. Резервуары нагревают до 30-40 ° C, чтобы облегчить реакцию полимеризации и способствовать образованию разветвлений в полимере. Поскольку в производстве нитрильного каучука участвует несколько мономеров, способных к развитию реакции, состав каждого полимера может варьироваться (в зависимости от концентраций каждого мономера, добавляемого в резервуар для полимеризации, и условий внутри резервуара). Одна повторяющаяся единица, встречающаяся во всем полимере, может не существовать. По этой причине для обычного полимера также нет названия IUPAC.

Мономеры обычно реагируют от 5 до 12 часов. Полимеризации дают возможность протекать до ~ 70% конверсии перед добавлением «прерывающего» агента (такого как диметилдитиокарбамат и диэтилгидроксиламин) для взаимодействия с оставшимися свободными радикалами. После того, как образовавшийся латекс «перестанет действовать», непрореагировавшие мономеры удаляются с помощью пара в отпарной колонне суспензии. Извлечение непрореагировавших мономеров близко к 100%. После извлечения мономера латекс проходит через серию фильтров для удаления нежелательных твердых частиц, а затем направляется в резервуары для смешивания, где он стабилизируется с помощью антиоксиданта. Полученный полимерный латекс коагулируют с использованием нитрата кальция, сульфата алюминия и других коагулирующих агентов в алюминиевом резервуаре. Затем коагулированное вещество промывают и сушат до получения резиновой крошки.

Процесс производства холодного NBR очень похож на процесс производства горячего NBR. Емкости для полимеризации нагреваются до 5–15 ° C вместо 30–40 ° C. В условиях более низких температур на полимерах образуется меньше разветвлений (количество разветвлений отличает холодный NBR от горячего NBR).

Свойства

Сырье обычно желтого цвета, хотя оно также может иметь оранжевый или красный оттенок, в зависимости от производителя. Его удлинение при разрыве составляет ≥ 300%, а предел прочности на разрыв ≥ 10 Н / мм (10 МПа). NBR обладает хорошей стойкостью к минеральным маслам, растительным маслам, бензолу / бензину, обычным разбавленным кислотам и щелочам.

Важным фактором в свойствах NBR является отношение акрилонитрильных групп к бутадиеновым группам в основной цепи полимера, называемое содержанием ACN. Чем ниже содержание ACN, тем ниже температура стеклования; однако, чем выше содержание ACN, тем лучше сопротивление полимера неполярным растворителям, как упомянуто выше. Большинство применений, требующих как устойчивости к растворителям, так и гибкости при низких температурах, требуют содержания ACN 33%.

СвойствоЗначение
Внешний вид
Твердость, Shore A 30–90
Напряжение разрушения при растяжении, предел500-2500 фунтов на квадратный дюйм
Относительное удлинение после разрушения в%600% Максимум
ПлотностьМожно смешивать около 1,00 г / см
Области применения
Одноразовая перчатка из нитрилового каучука.

Использование нитрильного каучука включает одноразовые перчатки без латекса, автомобильные приводные ремни, шланги, уплотнительные кольца, прокладки, сальники., Ремни клиновые, синтетическая кожа, ролики печатной формы, а также кабельная оболочка; Латекс NBR также может использоваться при приготовлении клеев и в качестве связующего для пигментов.

В отличие от полимеров, предназначенных для приема внутрь, где небольшие несоответствия в химическом составе / структуре могут иметь выраженное влияние на организм, общие свойства NBR нечувствительны к составу. Сам производственный процесс не слишком сложен; Процессы полимеризации, извлечения мономера и коагуляции требуют некоторых добавок и оборудования, но они типичны для производства большинства каучуков. Необходимый аппарат просто и легко достать. По этим причинам это вещество широко производится в более бедных странах, где рабочая сила относительно дешевая. Среди крупнейших производителей NBR - Китай и Тайвань.

В январе 2008 года Европейская комиссия наложила штрафы на общую сумму 34 230 000 евро на группы Bayer и Zeon за установление цен на нитрилбутадиеновый каучук, в нарушение запрета ЕС на картели и ограничительную деловую практику (статья 81 Договора ЕС и статья 53 Соглашения о ЕЭЗ).

Гидрогенизированный нитрилбутадиеновый каучук (HNBR)

Гидрированный нитрилбутадиеновый каучук (HNBR) получают путем гидрирования NBR. Это удаляет олефиновые группы, которые уязвимы для химического разложения. Обычно для ускорения гидрирования используется катализатор Уилкинсона. Нитрильные группы не затрагиваются. Степень гидрирования определяет тип вулканизации, который может быть применен к полимеру.

Также известный как высоконасыщенный нитрил (HSN), HNBR широко известен своей физической прочностью и сохранением свойств после длительного воздействия нагреть, масло. и химикаты. Торговые наименования включают Zhanber (Lianda Corporation), Therban (Arlanxeo) и Zetpol (Zeon Chemical). Он обычно используется для изготовления уплотнительных колец для автомобильных систем кондиционирования воздуха. Другие области применения включают зубчатые ремни, демпферы, сервошланги, мембраны и уплотнения.

В зависимости от выбора наполнителя и нагрузки соединения HNBR обычно имеют предел прочности на разрыв 20–31 МПа при 23 ° C. Методы компаундирования позволяют использовать HNBR в широком диапазоне температур от -40 ° C до 165 ° C с минимальной деградацией в течение длительных периодов времени. Для низкотемпературных характеристик следует использовать низкие сорта ACN; высокотемпературные характеристики могут быть достигнуты при использовании высоконасыщенных марок HNBR с белыми наполнителями. В целом эластомеры HNBR обладают превосходной стойкостью к обычным автомобильным жидкостям (например, моторному маслу, охлаждающей жидкости, топливу и т. Д.).

Уникальные свойства и более высокий температурный рейтинг, приписываемые HNBR по сравнению с NBR, привели к широкому применению HNBR в автомобильной, промышленной и других областях, требующих высоких эксплуатационных характеристик. По объемам автомобильный рынок является крупнейшим потребителем, использующим HNBR для множества динамических и статических уплотнений, шлангов и ремней. HNBR также широко используется в промышленных уплотнениях при разведке и переработке нефтяных месторождений, а также в валках для сталелитейных и бумажных фабрик.

Карбоксилированный нитрилбутадиеновый каучук (XNBR)

Альтернативным вариантом NBR является карбоксилированный нитрилбутадиеновый каучук (XNBR). XNBR представляет собой тройной сополимер бутадиена, акрилонитрила и акриловой кислоты. Присутствие акриловой кислоты вводит группы карбоновой кислоты (RCO 2 H). Эти группы позволяют сшивать путем добавления добавок цинка (Zn). Карбоксильные группы присутствуют на уровне 10% или менее. В дополнение к этим ионным сшивкам применяется традиционная вулканизация серой.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с Нитриловый каучук.
Последняя правка сделана 2021-05-31 10:41:02
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте