- 上一篇：氢键对bola型两亲性分子自组装行为的影响研究
- 下一篇：乙醇的光催化缩醛反应研究
氢化丁腈橡胶（HNBR）是20世纪80年代开发的丁腈橡胶新品种，和传统的丁腈橡胶（NBR）相比，其分子结构中含少量或不含碳碳双键，它在保持NBR原有的优异耐油性及耐化学药品的同时，又获得了良好的耐热、耐高温、高压、耐臭氧等性能，且具备一定耐低温性能，可用于制备苛刻条件下使用的密封材料，但其回弹性较差，断裂伸长率较低，压缩永久变形偏大，这些缺点直接制约着，这些缺点直接制约着密封件的密封性能和使用寿命。因此，为了使HNBR胶料获得低压缩永久变形和高断裂伸长率的综合平衡，必须精细调配胶料的填充体系、硫化体系和增塑体系。
1.1 氢化丁腈橡胶的制备
HNBR的制备方法主要有三种:乙烯一丙烯腈共聚法、NBR溶液加氢法和NBR乳液加氢法，可以称HNBR具有代表性的制备方法有2种，丙烯腈一乙烯共聚法和NBR双键选择氢化法。前者由于乙烯和丙烯腈竞聚率相差悬殊，共聚反应条件也十分苛刻，且产物支链和凝胶的质量分数高，强度及加工性差，工业化可能性小；后者在保持原有NBR性能的同时，又改善了其耐老化性、耐热性等性能，因而得到广泛发展。该法可通过调节丙烯腈质量分数、相对分子质量及氢化度，制造出各种符合要求的HNBR。
（1）乙烯一丙烯腈共聚法
丙烯腈一乙烯共聚法制备HNBR时，由于在共聚反应中各单体的反应速率差异较大大(rAN=0.04，rE=0.8)，反应比较难控制，且所制的聚合物性能还不太好，此法仍然处于小规模试验研究阶段。
（2）NBR乳液加氢法
NBR乳液加氢法是利用对甲基磺酰肼在其热分解产生得到的二酰亚胺，是一种有效的加氢还原剂。WideMan在1984年首次发表了用二酰亚胺作还原剂生产乳液HNBR的加工工艺，他发现NBR胶乳可以在水合肼、双氧水或氧气等氧化剂以及在铜、铁等金属离子引发剂的作用下，可以直接反应生成HNBR。
（3）NBR溶液加氢法
NBR溶液加氢法是在NBR溶液中，将贵金属钯、钙、铑等作为催化剂，用氢气进行加氢制得。NBR分子链上的丙烯腈含量决定了耐油性，氢化NBR时，仅对二烯单元的双键进行选择性加氢，最后还原成饱和键，而不是氢化丙烯腈单元侧链腈基—C≡N。现在这种加氢法选用的催化剂主要有两种，非均相载体催化剂和均相配位催化剂。
1.2 氢化丁腈橡胶的应用
氢化丁腈橡胶最主要的特点是可在150℃(特殊牌号HNBR在165℃下)高温下长期使用，且有极好的耐双曲线齿轮油、汽车传动液、含H2S原油、酸性汽油、胺类腐蚀抑制剂、滑油添加剂等液体的性能，它机械强度高，在高温下有良好的性能保持率，良好的耐臭氧性，良好的耐磨性，在宽域温度下良好的动态性能。因此，HNBR优异的综合性能使它特别适合于汽车、宇航、油田及其他工业制造部门要求的耐高温、耐油的高性能橡胶配件，如：
① 汽车工业：汽车同步带，动力转向胶管和密封件，燃油胶管，驱动皮带附件，水泵密封件，发动机密封件、燃油膜片、油封，减震器减震片等。
② 石油工业：油田钻井锭子、防喷器、油田密封件等。
③ 其他：含空调系统耐新冷冻剂R134A的密封件，和高性能造纸胶辊面胶，耐高温热油无卤阻燃电缆护套，高温高压散热器密封件，贮油罐浮顶密封件，双层电容器用导电胶膜筑路机械用橡胶件、覆带垫，IC卡抛光胶板等。
1.2.1 氢化丁腈橡胶的典型应用
（1）汽车油封胶料
现代汽车已实现高速化，要求油封能高速旋转(线速为10—25m／s)，耐高温(温度100—250℃)，长寿命(15—25万km不漏油)，氢化丁腈橡胶可满足这一苛刻的要求。