而用HNBR制备的各种制品,可耐酸、耐油、耐溶剂。用ZnO/MAA补强的HNBR可用于制作钻井保护箱和泥浆泵用活塞.此外,采用打浆法将HNBR制成纸型垫圈可用作石油工业及汽车工业的密封垫圈。
HNBR在保持NBR原有的优异的耐油性的同时,又获得了非常好的耐热性(耐150℃高温)、耐臭氧性,其运用领域已突破了NBR的传统领域,使得氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯等特种橡胶也受到一定的冲击。从经济角度看,HNBR销售价暂时还较贵,但还是比氟橡胶低得多。同时,由于HNBR的刚度低,工艺性能好,密度低,可以加入更多的填料,而且HNBR制品单位体积只有氟橡胶的一半,所以,它将成为氟橡胶等特种弹性体的代用品。虽然,HNBR在国外已生产多年,其应用领域不断扩大,而在国内尚属空白,我们应不失时机地开发HNBR。
HNBR是对NBR链段上的丁二烯单元进行有选择地氢化,将不饱和双键加氢生成饱和C-C单键。由于HNBR分子结构的特点,使其具有良好的耐油性、耐候性、耐化学介质性能和耐低温性能,并且在高温下仍能保持较高的物理机械性能。
HNBR氢化橡胶
氢化橡胶(HNBR)是以改善橡胶(NBR)的耐热性、耐候性为目的,通过氢化NBR聚合物主链中所含的双键而成的一种橡胶。HNBR与NBR相比,除耐热性和耐候性等得以改善外,化学稳定性也获得了很大改善,而且还兼具了以往耐油性橡胶不具有的较高的机械强度。
均相配位催化剂常见的有三种:钯催化剂、铑催化剂和铱催化剂,钯型催化剂对水和空气稳定,贮运方便,可反复回收利用,但活性和选择性差,铱型催化剂氢化NBR具有非常高的活性和选择性,已成为HNBR开发的热点之一。铑型催化剂具有的活性和选择性,RhH(PPh3)3型氢化铑催化剂可在溶液或乳液中对NBR进行催化加氢,反应所用溶剂为苯,温度为80~160℃,氢压为0.05~3MPa,时间2~10小时。为使催化剂稳定还需加入PPh3,催化剂和PPh3的用量分别为0.05%~20%、l%~25%(以NBR为基准),两者质量比为0.6/1~20/1。该催化体系具有高活性和选择性,氢化率为95%。但铑资源紧张,价值昂贵,大规模生产应回收利用,有人用三氨基硅烷吸收了HNBR中81%的残余铑。
美国GoodYear橡胶轮胎公司的Parker等采用乳液加氢法制得了HNBR胶乳,其配方为(质量份):NBR胶乳,100g,CuSO4 5H2O: 0.008g,十二烷基 : 0.15g,消泡剂,水合肼: 15.6g,H2O2:16.66g。在反应器中加入NBR胶乳,CuSO4·5H2O,表面活性剂,加热至45~50℃,加入水合肼,然后在以后7h内加完H2O2,并添加消泡剂,恒温搅拌1小时可得HNBR。由于氢化母体(对磺酰肼)价格昂贵,氢化速率慢,此法尚处于小试阶段。
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