§1.7 橡胶（NBR）
NBR为浅黄⾊略带⾹味的橡胶，是丁⼆烯与丙烯腈的共聚物。 1937年⼯业化⽣产。聚合⽅法类似于乳液聚合的丁苯橡胶，有低温乳液聚合（ 5℃）和⾼温乳液聚合（ 50℃）两种。⽬前主要采⽤低温乳液聚合。
⼀．橡胶的分类
根据丙烯腈含量分：
⼆．橡胶的结构：
丙烯腈的典型含量为34%。随着A CN 含量的增加，⼤分⼦极性增加，带来⼀系列性能的变化：内聚能密度增加、溶解度参数增加、极性增加，耐低温性差，耐油性增加。。 2．橡胶的聚集态结构：
橡胶的两种结构单元是⽆规共聚的，其中丁⼆烯以反1,4-结构聚合，是⾮结晶的⽆定形⾼聚物，玻璃化转变温度随A CN 的增加⽽线性提⾼。
三．橡胶的性能（与极性和不饱和性有关）
1．强度低
NBR为⾮结晶性橡胶。纯胶硫化胶强度为 3~4.5MPa，炭⿊补强后拉伸强度为 25~30MPa。 2．优秀的耐油、耐⾮极性溶剂性能。（与ACN含量有关）
3．耐热性、耐臭氧性⽐NR、SBR好，但⽐EPM、IIR、CR差。长期使⽤温度为100℃。
4．抗静电性在通⽤橡胶中是独⼀⽆⼆的，可以作导电橡胶，如纺织⽪辊。
5．⽓密性好，仅次于IIR。
6．弹性、耐寒性差。
7．与极性物质如PVC、酚醛树脂、尼龙的相容性好。
四．特殊品种橡胶
⽬前已商品化的特殊品种的橡胶有：氢化橡胶（ HNBR）、羧基橡胶（ XNBR）、键合型橡胶（AONBR）及热塑性橡胶。此外还有粉末橡胶、液体橡胶。
NBR的特殊品种常⽤的有氢化胶（ HNBR），它更适应汽车⼯业对橡胶耐油性和耐热性的要求，填补了 NBR和FPM之间的空⽩。
FPM之间的空⽩。
五．配合与加⼯
硫化——各种体系都可以，因为与硫黄的溶解性差，所以应该先加。
扎胎器补强——炉法CB
塑炼——困难，低温薄通，不能⽤密炼机
混炼——⽣热⼤，加增塑剂DBP
硫化——可⾼温硫化，⽆返原现象
六．橡胶的应⽤
橡胶主要⽤作耐油制品，如耐油胶管、胶辊、各种密封件、⼤型油囊等。还可以作为PVC的改性剂及与PVC并⽤作阻燃制品，作抗静电好的橡胶制品。
§1.8 氯丁橡胶（CR）
CR为浅黄⾊或暗褐⾊弹性体，于 1931年由美国杜邦公司实现⼯业化⽣产，现在已有 10多个国家⽣产 CR，全世界的年产量约为 70万吨。
CR是我国最早⼯业化的合成橡胶（ 58年），国内有⼆个⽣产⼚家：四川长寿化⼯⼚（⼭西霍⽒）、⼭西⼤同化⼯⼚、，但因技术问题，每年仍⼤量进⼝。
⼀．CR的制造
由2-氯-1,3-丁⼆烯采⽤乳液聚合得到，硫调型聚合温度为40℃，⾮硫调型为10℃以下。
⼆．CR的分类
CR主要根据制法和⽤途分类：
根据⽤途不同可以通过调整聚合条件合成出不同结晶能⼒的橡胶
国产 CR结晶能⼒分为四个等级：微、低、中、⾼。
三．CR的结构
1．微观结构：
CR的微观结构主要决定于聚合温度，结构单元中以反1，4—结构居多（85%），分⼦规整度⾼，结晶度⾼，分⼦量⼤的部分含量⾼，分⼦量低的部分含量低。
2．聚集态结构：
CR属于⾃补强橡胶，在拉伸或降温的情况下均可结晶，结晶能⼒⾼于NR。
CR属于⾃补强橡胶，在拉伸或降温的情况下均可结晶，结晶能⼒⾼于NR。
3．CR的化学结构与反应特性：
由于CR主要是1,4-聚合，所以⼤分⼦链上有97. 5%的Cl原⼦直接连在有双键的碳原⼦上，Cl的吸电性使得双键及Cl原⼦变得极为不活泼，不易发⽣化学反应，所以它不能⽤硫黄硫化体系进⾏硫化、耐⽼化性、耐臭氧⽼化性能⽐⼀般的不饱和橡胶要好得多。幸运的是CR中有1. 5%的1,2-聚合，形成了叔碳烯丙基氯结构，这种结构中的Cl原⼦很活泼，易于发⽣反应，为CR提供了交联点，使其可以⽤⾦属氧化物（氧化锌ZnO、氧化镁MgO）进⾏硫化。
四．CR的性能
CR虽然属于不饱和橡胶，但它的性能介于饱和和不饱和橡胶的性能之间，由于极性⾼且为结晶橡胶，所以物理机械性能较好，⼜具备极性橡胶的特点。
1．⼀般性能：
①CR的⼒学性能较⾼：⾃补强＋极性橡胶
②良好的耐油性能：CR属于耐油橡胶，但耐油性不如NBR。
③良好的耐疲劳性能：⽤于同步带、齿形带光电限位开关
④较差的低温性能：CR的最低使⽤温度为－30℃，在油中的耐低温性能优于ACM、CPE、⾼ACN 含量的NBR和FPM，因为它在低温下结晶。
⑤良好的耐⽼化性能：CR的耐⽼化和耐臭氧性能优于NR、SBR、BR、NBR，仅次于EPM和IIR，这与Cl的吸电性有关。
⑥电绝缘性能差
⑦⽓密性⽐⼀般合成橡胶⾼
⑧良好的粘合性能：具有较好的⾃粘性和互粘性
2．耐燃性能好：CR的氧指数为38~41，离⽕⾃熄（氧指数＞27）。
氧指数（OI）：> 27％为⾼难燃材料如：PTFE、CR；介于22～27％为难燃材料如CPE、PC、PA；< 22%为易燃材料如NR、PE、EPDM
五．CR的配合与加⼯
1．配合：
①硫化体系：CR要⽤⾦属氧化物硫化，如⽤ZnO 5份，MgO 4份，对于⾮硫调型的还要⽤促进剂NA-22，否则硫化速度太慢。国家标准配⽅如下：
mvr蒸发浓缩
CR100 硬脂酸0.5 氧化锌5 氧化镁4 NA-22 0.5 SRF30 防D 2
②补强体系：CB对CR的补强作⽤不是很明显，对⾮硫调型的相对要好⼀些。为了提⾼撕裂强度、定伸应⼒，仍需加⼊补强剂。
③防护体系：虽然CR的耐⽼化性能⽐NR好，但仍需使⽤防护剂。
④增塑体系：⼀般使⽤⽯油系的增塑剂，⽯蜡油⼀般⽤5份以下，环烷油⼀般⽤20～25份，芳⾹油可以达到50份，要求耐寒性好则⽤酯类增塑，要求阻燃则⽤磷酸酯类。
⑤增粘体系：⼀般选⽤古马隆、酚醛树脂、松焦油。对结晶性的⾮硫调型更需要。
2．加⼯：
锅炉减温减压装置
CR的加⼯性能主要取决于未硫化胶的粘弹⾏为，其粘弹⾏为随温度的变化如表：
表1－1 CR的加⼯性能
状态硫调型⾮硫调型天然橡胶
弹性态室温～ 71℃室温～ 79室温～ 100℃验货平台
粒状态71℃～ 93℃79℃～ 93℃100～ 120℃
塑性态93℃以上93℃以上约 130℃
由此可见， CR对温度的敏感性较⼤，加氧化镁时 50℃左右，否则易结块。最适合的硫化温度为 150℃，因为它硫化不返原，所以可以采⽤ 170~230℃的⾼温硫化。
3．储存稳定性：
CR的储存稳定性是个独特的问题， 30℃下硫调型的可以存放 10个⽉，⾮硫调型的可以存放 40个⽉，存放时间长，容易出现变硬、塑性下降、焦烧时间短、流动性下降、压出表⾯不光滑等现象。
六．CR的应⽤
耐热、耐油、耐燃烧、耐腐蚀的输送带、胶管、胶辊、电线电缆、防腐衬⾥等。
粘合剂占合成橡胶粘合剂的 80%。
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