Nitrilbutadiengummi (NBR eller NBR, NBR) er en syntetisk polymer , et produkt af radikal copolymerisation af butadien med acrylonitril (NAC) i en vandig emulsion ved 30 °C (høj temperatur) og ved 5 °C (lav temperatur).
Lavtemperatur SKN'er har bedre teknologiske egenskaber end højtemperatur, og deres vulkanisater har gode fysiske og mekaniske egenskaber. SKN-molekyler består af statistisk alternerende enheder af butadien og NAA:
-[-CH2 - CH \u003d CH-CH2- ] n - [-CH2 - CH (CN) -] m -
Indholdet af 1,2-butadienenheder overstiger ikke 10 % og falder med en stigning i mængden af tilsat NAA.
USSR producerede gummier med lavt (17-20%), medium (27-30%), højt (36-40%) og meget højt (50%) indhold af NAA, som henholdsvis er betegnet: SKN-18, SKN- 26, SKN-40, SKN-50.
De fysiske egenskaber af BNR afhænger væsentligt af NAA-indholdet. Butadien-nitril gummier opløses godt i ketoner, aromatiske og chlorerede kulbrinter, estere og meget dårligt i alifatiske kulbrinter og alkoholer. Med en stigning i indholdet af bundet NAA i polymeren øges den intermolekylære vekselvirkning mellem polymerkæderne og densiteten betydeligt, glasovergangstemperaturen stiger, de dielektriske egenskaber falder, opløseligheden i aromatiske opløsningsmidler falder, og modstanden mod kvældning i alifatisk kulbrinter stiger.
Afhængig af betingelserne for regulering af polymerisationsprocessen fremstilles NBR med forskellige plastoelastiske egenskaber:
Meget hård (fast) - med en Defoe-stivhed på 21,5 -27,5 N eller en Mooney-viskositet over 120 arb. enheder;
Stiv - med en Defoe-hårdhed på 17,5-21,5 N eller en Mooney-viskositet på 90-120 arb. enheder;
Blød - med en Defoe-hårdhed på 7,5-11,5 N eller en Mooney-viskositet på 50-70 arb. enheder
I overensstemmelse hermed tilføjes bogstavet T til betegnelsen gummi - for meget hårde gummier eller M - for bløde. For gummier opnået i nærværelse af alkylsulfonater som emulgatorer tilføjes bogstavet C til gummibetegnelsen. For eksempel angiver SKN-18MS, at gummiet indeholder omkring 18 % bundet NAC, blødt (på grund af reduceret molekylvægt), opnået i tilstedeværelsen af en bionedbrydelig alkylsulfonatemulgator.
Bearbejdningen af NBR er vanskelig på grund af den høje stivhed på grund af den store intermolekylære interaktion. Bearbejdeligheden af gummier af forskellige kvaliteter afhænger af deres oprindelige viskositet såvel som af indholdet af nitrilgrupper. For alle gummier af stive typer er foreløbig plastificering nødvendig, og mekanisk plastificering på ruller ved en temperatur på 30-40 ° C er mest effektiv.
I henhold til tygningshastigheden kan NBR'er arrangeres i følgende række: SKN-40>SKN-26>SKN-18. Termisk-oxidativ ødelæggelse af BNR er ineffektiv og finder ikke praktisk anvendelse. Væsentlige vanskeligheder opstår ved fremstilling af gummiblandinger baseret på BNR i gummiblandere, da der i dette tilfælde på grund af øget varmeudvikling udvikles høje temperaturer, hvilket fører til en stigning i stivheden af forbindelserne på grund af brænding eller termisk strukturering af gummi.
Typisk bruges flertrinsblandingstilstande med afkøling og modning af masterbatcher mellem trin. Gummiblandinger baseret på NBR har en let konfektionsfasthed. Det er vanskeligt at danne blandinger på grund af den høje stivhed og høje elastiske genvinding.
Gummi opnået ved lavtemperaturpolymerisation har bedre teknologiske egenskaber sammenlignet med gummier med "varm" polymerisation.
Butadien-nitril gummier kan vulkaniseres med svovl i nærvær af svovlvulkaniseringsacceleratorer såvel som med thiuram, organiske peroxider, alkylphenol-formaldehydharpikser og organiske chlorforbindelser. Vulkanisering udføres ved temperaturer på 140-190 ° C. Under vulkanisering observeres et stort vulkaniseringsplateau. Med en stigning i indholdet af bundet NAA øges vulkaniseringshastigheden.
Da NBR'er ikke krystalliserer under deformation, er ufyldte gummier baseret på dem karakteriseret ved lave styrkeegenskaber og er uden praktisk betydning.
Kvaliteten af gummier vurderes af egenskaberne af vulkanisater af standardblandinger med følgende sammensætning:
| Indhold, | vægt. | dele |
|---|---|---|
| SKN-18 | 100,0 | - |
| SKN-26, SKN-40 | - | 100,0 |
| Svovl | 2.0 | 1.5 |
| Zinkoxid | 5,0 | 5,0 |
| Mercaptobenzithiazol | 1.5 | 0,8 |
| kulsort | 50,0 | 45,0 |
| Stearinsyre | 1.5 | 1.5 |
Gummiet med ingredienserne blandes på laboratorieruller ved en rulletemperatur på 30-40° C. Den samlede blandingstid er 41 minutter, hvoraf gummi plastificeres i 15 minutter. Varigheden af vulkanisering af gummiblandinger fremstillet efter en standardopskrift ved 142±1° C er 50-60 minutter. Trækstyrken af ufyldte vulkanisater af standardblandinger overstiger ikke 5-6 MPa.
Hovedegenskaberne for NBR-baserede gummier afhænger af indholdet af bundet NAA i dem. Med en stigning i indholdet øges styrkeegenskaber, hårdhed, slidstyrke, kvældningsmodstand i alifatiske kulbrinter og modstand mod termisk ældning. Samtidig reduceres elasticiteten og frostbestandigheden markant, og varmeudviklingen øges ved gentagne deformationer. NBR-baserede gummier er meget modstandsdygtige over for kvældning i alifatiske kulbrinter, fedtstoffer og vegetabilske olier, men kvælder kraftigt i polære, aromatiske og klorholdige organiske forbindelser.
En af de væsentlige fordele ved NBR-baserede gummier i sammenligning med gummier baseret på NK, SKI-3, SKS-30 er deres højere modstandsdygtighed over for termisk ældning, hvilket forklares ved dannelsen af mellemprodukter under oxidation, som er oxidationshæmmere. NBR-baserede gummier har god vedhæftning til messingbelagt metal og nærmer sig i denne henseende NR-gummi. Styrken af deres fastgørelse til aluminium og dets legeringer, stål, støbejern, messing, bronze, zink, magnesium er højere end styrken af selve vulkanisatet.
NBR kan bruges i kombination med natur-, isopren-, butadien- og styren-butadien-gummi, som introduceres for at forbedre blandingernes teknologiske egenskaber og øge vulkanisaternes frostbestandighed. Kombination af dem med ethylen-propylen- og chloropren-gummi forbedrer ozonbestandigheden og modstandsdygtigheden over for termisk ældning, og ved at kombinere dem med thiokoler, polyvinylchlorid, fluorgummi og phenol-formaldehyd-harpikser forbedrer olie- og benzinbestandigheden og ozonbestandigheden.
Hovedanvendelsesområde for SKN-gummi er produktion af forskellige olie- og benzinbestandige gummiteknologiske produkter - ærmer, pakninger, olietætninger, benzinbeholdere, forskellige rulledæksler osv., der anvendes i bilindustrien, olie, trykkeri og andre industrier.
Gummi bruges til fremstilling af varmebestandige gummiprodukter designet til at arbejde i vand, olier, opløsningsmidler og nogle andre medier ved temperaturer op til 150°C. SKN-gummi bruges også til foring af syre- og alkali-resistente gummier, især hvis de samtidig skal være modstandsdygtige over for ikke-polære kulbrinter.
Nitrilbutadiengummi i kombination med acetylensort kan bruges til at fremstille ledende gummier.
Baseret på SKN fremstilles varme- og oliebestandige ebonitter med gode mekaniske egenskaber. Blandinger af SKN med polyvinylchlorid anvendes til fremstilling af brandsikre og modstandsdygtige over for aggressive miljøbelægninger.
På grund af deres høje modstandsdygtighed over for olier og andre aggressive midler, har BNR'er fundet bred anvendelse til fremstilling af forskellige olie- og benzinbestandige gummitekniske produkter - pakninger, ærmer, ringe, manchetter, tætninger, MBS tekniske plader , benzinbeholdere osv.
Gummi bruges til fremstilling af isolerende og elektrisk ledende gummier, hæle og skosåler, klæbemidler og ebonitter, beskyttende belægninger, der er modstandsdygtige over for aggressive miljøer.
1. Bashkatov T. V., Zhigalin Ya. L. Teknologi af syntetiske gummier. L.: Kemi, 1987.
2. Kornev A. E., Bukanov A. M., Sheverdyaev O. N. Teknologi af elastomermaterialer. M.: NPPA "Istek", 2005.
3. Zakharchenko P. I., Yashunskaya F. I., Evstratov V. F., Orlovsky P. N. Rubberman's Handbook: Forlag "Chemistry", M., 1971