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1、绝缘材料2005No.5黄安民等:氢化丁腈橡胶研究进展57氢化丁腈橡胶研究进展黄安民,王小萍,贾德民(华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州510640)摘要:综述了氢化丁腈橡胶的制备方法、种类、性能特点及其在工业中的应用。关键词:氢化丁腈橡胶;制备方法;性能;应用中图分类号:TM21;TQ333.7文献标识码:A文章编号:1009-9239(2005)05-0057-05DevelopmentofhydrogenatednitrilerubberHUANGAn-min,WANGXiao-ping,JIADe-min(CollegeofMater
2、ialsScienceandEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,GuangdongGuangzhou510640,China)Abstract:Inthispaper,thesynthesis,grades,characteristicsandapplicationsofhydrogenatednitrilerubber(HNBR)arereviewedwith28references.Keywords:hydrogenatednitrilerubber;synthesis;characteri
3、stics;application1前言NBR分子链上的丙烯腈含量决定了其耐油性,20世纪80年代德国拜耳公司、日本瑞翁等公司氢化NBR时,只选择丁二烯单元的双键加氢还原成相继开发出了一种新型弹性体,即氢化丁腈橡胶饱和键,而不氢化丙烯腈单元的侧腈基-C≡N。(HNBR),因高分子结构中含有腈基基团和饱和结NBR溶液加氢法是首先将块状或屑状NBR溶解于构,从而使之具有一系列优异性能。与传统的丁腈橡有机溶剂中,然后加入到高压釜中,在贵金属或其盐胶(NBR)相比,其分子结构中含少量或不含碳碳双类催化剂的作用下,于一定的温度、压力下,选择性地键,它在保持N
4、BR原有的优异耐油性及耐化学药品氢化反应,然后经萃取分离、凝聚、干燥等过程可得到的同时,又获得了良好的耐热、耐高温、高压、耐臭氧HNBR。几大公司的生产工艺大致相同,但催化加氢等性能,由于拉伸结晶,其拉伸强度性能也很优异。本选择的催化剂不完全相同的,所以催化剂至关重要。文就HNBR的制备方法、品种牌号、材料性能和主要溶液加氢法可分为均相催化加氢、非均相催化加氢以应用作一简要介绍。及利用氢化母体非催化就地分解出活性氢原子加氢。[2]周淑芹等用自制的Rh-Ru双金属单配体催化2氢化丁腈橡胶的制备方法剂(BMSC)对丁腈橡胶(NBR)进行加氢,加氢度达H
5、NBR的制备方法有:丙烯腈-乙烯共聚法,98%以上,制得的氢化丁腈橡胶(HNBR)无凝胶。这[1]NBR溶液加氢法和NBR乳液加氢法。用丙烯腈-种新型催化剂RhCl(PPh3)3具有相当的高活性和高乙烯共聚法制备HNBR时,由于共聚反应中丙烯腈选择性,且价格较低廉。与乙烯单体的竞聚率(γAN=0.04γE=0.8)相差悬2.2NBR乳液加氢法殊,组分控制比较难且所得聚合产物的支链和凝胶质溶液加氢法生产HNBR的工艺流程十分复杂,量分数高,加工性能比较差,制品强度较低,目前此法包括许多单元操作,需要高压设备、贵金属催化剂,溶尚处于小试研究阶段。NBR
6、溶液加氢法与NBR乳液剂用量大,回收设备多,能耗大,流程长。除此之外,该加氢法在保持原有NBR性能的同时,又改善了耐热法还存在如下缺点:由于加氢体系粘度高,NBR、HN2性、耐老化性等,从而得到广泛发展。BR在溶剂中的溶解度低,导致产率降低;贵金属催化2.1NBR溶液加氢法剂回收不完全,致使HNBR价格升高;在有限空间内进行氢气加压易引起安全问题;此外溶剂排放等易带收稿日期:2005-06-03修回日期:2005-07-02[3]来环保问题。因此各大公司以溶液法制HNBR的同作者简介:黄安民,男,博士生,主要从事氢化丁腈橡胶的改性研究。贾德民,男,
7、教授,博士生导师(Tel:020-87113374,Email:horn2时,也在致力于乳液法氢化NBR的研究开发工作。army@21cn.com)。乳液加氢法能在NBR胶乳中直接加入催化剂及58黄安民等:氢化丁腈橡胶研究进展绝缘材料2005No.5其他必要的添加剂制备HNBR。目前已报道的方法4HNBR的性能有两种:一种是水溶性Wilkinson催化剂乳液加4.1耐老化性能氢。此法不需高压设备,且有利于提高生产效率,但是表2为给定使用寿命为1000h时各种耐热胶使胶乳氢化度不高[5],还有凝胶生成,产品仅适用于某些用温度,可见用过氧化物硫化的HN
8、BR长期耐热直接利用胶乳的场合,而且该催化剂仍要使用贵金温度可以到达150℃。HNBR的耐热性能主要取决于属,如果实现工业