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• 發布時間：2018-10-26
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【概要描述】“NBR/PA66合金”是以丁腈膠為主體，用PA66（尼龍66）做改性劑，用機械共混的方法生產的改性橡膠，其突出的特點就是即耐油又耐低溫?？捎孟鹉z通用的工藝設備、材料和技術，生產各種橡膠制品。

丁腈膠有多種牌號，各種牌號的性能不同，通常用丁腈膠的丙烯腈含量不同來區分，就丁腈膠的耐油性能來說，隨著丙烯腈含量的增加而變好，但低溫性能則變差。丁腈18的脆性溫度是-50℃；丁腈40的脆性溫度是-23℃。橡膠最寶貴的就是低溫彈性，丁腈18的低溫彈性好但耐油性能不好。人們一直在設法解決這個問題，但效果不明顯。用尼龍66樹脂改性丁腈18，即保留了丁腈膠的低溫性能又將其耐油性能提高近于丁腈40的水平。改性后產品的名字叫“NBR/PA66合金”，已經開始中試，其產品進入橡膠制品的開發、研制階段。
目前該產品已經有小批量生產，產品以申報專利。正在安裝一條生產線。生產能力為 300t/a。將按丙烯腈的含量不同分成系列產品，積累數據，建立產品標準，進入市場開發階段。

1.NBR/PA66合金的特點

1.1 低溫性能
表1 NBR/PA66合金中的丙烯腈含量和脆性溫度




項目

單位


數據




共混物中丙烯腈含量??


%


19


20


27


33


41




共混物的脆性溫度?


℃


-49


-45


-34


-26


-22




純丁腈膠脆性溫度??


℃


-50


-45


-33


-26


-23





表1數據說明尼龍66的摻入對共混物的脆性溫度基本沒有影響

1.2 耐甲苯性能
表2 NBR/PA66合金中丙烯腈含量和耐甲苯的關系





項目


編號單位


1


2


3


4


5


6


7




丙烯腈含量


%


18


22


26


30


33


38


41




純丁腈膠在甲苯中變化


g%


536


408


306


230


191


159


160




NBR/PA合金在甲苯中變化


g%


166


144


126


112


104


94


92






圖1丁腈膠和NBR/PA66合金耐甲苯對比較

?



?

圖1的曲線特別直觀的描述了，純丁腈膠和NBR/PA66合金耐甲苯的重量變化。丁腈膠由于尼龍66的摻入，提高了耐油性能。用尼龍66改性丁腈-18的新材料，耐甲苯的膨脹值和丁腈-40的原膠相當，同時有保持丁腈-18的低溫特性。這是一個重大突破，給低溫、耐油的橡膠制品提供完美的材料。
　　圖1中數據的配方是：試驗配方的硫化體系是生膠（共混物）100；氧化鋅?5；硬脂酸?1.6；DM 1.6; DTDM。硫化條件;160℃×24分。（以下試驗數據同）。
　　甲苯是丁腈膠的良溶劑，用它做介質是為了更容易看出，丁腈膠改性前后的變化。圖1顯示出改性后材料的耐油性能有明顯的提高。尤其是丁腈18改變最大。
1.3?耐3#燃油?
表5是四種材料的體積、重量變化值，數據顯示NBR/PA66合金的優勢。
表3? 介質3#燃油?? 40℃×70h重量、體積變化




項目

單位


純丁腈40


NBR/PA66合金


純丁腈18


NBR/PA66合金




重量變化?


g %


79.9


55.1


206.8


110.3




體積變化


V %


89.5


56.6


244.5


136.5






圖2 耐3#燃油的重量、體積變化

?



?

　　圖2 可直觀的顯示耐3#燃油的變化，橡膠件在3#油體積變化大，是人們關心的問題?？赏ㄟ^選擇不同型號的NBR/PA66合金做應用配方，平衡耐油和低溫性能，達到綜合指標滿意的結果。
1.4?耐空壓機油
　　空壓機的工作溫度較高，選擇150℃試驗溫度的目的是要考核新材料在高溫環境下的行為。表4可明顯看出四種材料的不同，NBR/PA66合金膠好于純丁腈膠。
表4 空壓機油 150℃、 48h重量、體積變化




項目

單位


純丁腈40


NBR/PA66合金


純丁腈18


NBR/PA66合金




重量變化


g %


1.4


-1.7


35.8


19.1




體積變化


V %


5.6


3.0


29.6


24.2




油前邵A硬度


度


50


71


43


63




油后邵A硬度


度


53


69


25


42





以上三種介質的耐油試驗數據均顯示，丁腈膠用尼龍66改性后，耐油性能的提高。
1.5 ?NBR/PA66合金的熱老化性能
　　通過熱老化描述丁腈膠摻入尼龍66 對耐空氣老化的影響。選擇兩個老化溫度，對純丁腈膠及其共混物進行對比試驗。老化條件：介質空氣，時間24小時，溫度分別為130℃、140℃。表5 數據說明NBR/PA66合金熱老化后拉斷強度及其保持率，都明顯好于原膠。且拉斷強力的絕對值也很高。
1.5.1?拉斷強力變化
表5?丁腈膠和NR/PA66合金在130℃、140℃老化后的拉斷強力變化




項目

丁腈18


丁腈40


丁腈18/PA66


丁腈40/PA66




原始拉斷強力


2.05


5.49


8.62


14.61




130℃強力


1.51


3.29


9.39


15.34




140℃強力


1.42


2.28


8.44


14.75




130℃強力保持率


73.66


59.93


108.93


105.00




140℃強力保持率


69.27


41.53


97.91


96.15





1.5.2?拉斷伸長率變化
　　純丁腈膠的原始拉斷伸長率都高于NBR/PA66合金，但老化后的拉斷伸長率保持率接近。認為丁腈膠摻入尼龍66后，對其老化性能的不良影響不十分明顯。
表6 不同溫度老化后的拉斷伸長率變化數據




項目

單位


丁腈18


丁腈40


丁腈18/PA66


丁腈40/PA66




原始拉斷伸長率


%


360


874


251


440




130℃拉斷伸長率


%


307


500


211


326




140℃拉斷伸長率


%


208


298


146


252




130℃拉斷伸長保持率


%


85.28


57.21


84.06


74.09




140℃拉斷伸長保持率


%


57.78


34.10


58.17


57.27





2.結論
　　以上試驗數據初步描述了NBR/PA66合金的性能。新材料的突出點就是提高了丁腈膠的耐油性能。最有特色的是用尼龍66改性丁腈-18，保持了丁腈18膠的低溫彈性同時又達到了丁腈40膠的耐油性能。尼龍66的摻入提高了丁腈40的性能。
　　用尼龍66改性丁腈膠形成的新材料，由于選擇的丁腈膠的丙烯腈含量的不同，可有若干個品種，將形成系列。適應不同橡膠制品的需要。
　　是目前唯一一家用工業生產裝置生產NBR/PA66合金的廠家。
　　3.?應用
　　NBR/PA66合金為設計新產品添加了一種新材料。有廣泛的應用空間。
　　NBR/PA66合金由于尼龍的抗滲透性，可否用在貯油、輸送橡膠制品。飛機軟油箱、加油管、空調膠管上。尼龍低摩擦系數等特點，可否用在旋轉密封件上減少唇部的摩擦生熱而增加壽命。
　　NBR40/PA66合金，比丁腈40的耐油性能更好，可用在采油工業設備的密封件上，提高使用壽命，增加可靠性。尼龍的耐油性、抗滲透性可改善共混后材料這方面的性能，可否在油井封隔器上應用減少低分子滲透產生的鼓包。
　　尼龍的抗滲透性，減少了輸送介質的擴散，特別適合用航天、航空器的橡膠制品上，如自動調節系