丁腈橡胶是丁二烯与丙烯腈两种单体经聚合反应得到的共聚物,简称丁腈橡胶(NBR)。 丁腈橡胶作为有实用价值的合成橡胶,由于有效地利用其耐油性、机械特性及耐化学腐蚀性, 故被广泛用于多种领域,成为最有代表性的耐油橡胶。它除了用于制造软管、垫圈及油封之 类与油或燃料油接触的制品外,还涉及冶金、造纸胶辊、鞋类、树脂改性剂及胶粘剂等领域。
粉末丁腈橡胶是一种新型丁腈橡胶的品种,其颗粒粒径为0.5-1mm,用无机或有机隔离 剂进行隔离,可与树脂或树脂粉直接掺混进行挤出或注塑,赋予树脂特殊的性能,是优良的 树脂改性剂,可大大促进橡塑并用体系的发展,其中最典型的橡塑并用体系PVC/NRB共混体系。 与块状胶的特殊区别在于粒度不同,因此制备关键是成粉技术。粉末丁腈橡胶的工艺大体分 为以块状胶为原料和以胶乳或橡胶溶液为原料两种,后者较为经济。生产方法通常有机械粉 碎法、喷雾干燥法、胶浆凝聚法和化学反应法等。
目前用在橡塑并用体系中的粉末丁腈橡胶主要是半交联型粉末丁腈橡胶,这样才能保证 和体现丁腈橡胶对塑料材料的增韧、提高弹性等效果。生产交联型粉末丁腈橡胶的主要方法 为乳液聚合法。要想得到交联型粉末丁腈橡胶,一般是以丁腈橡胶胶乳为原料。
传统方法为,首先进行丁腈胶浆的合成,然后将丁腈胶浆凝聚隔离成粉,最后脱水干燥,不同厂家采用的聚合温度、工艺条件的控制、 絮凝剂、隔离剂的种类以及配比、粉末丁腈橡胶淤浆的脱水,干燥设备的不同。其主要思路 和制备工艺相同。这种工艺生产复杂,流程长,投资巨大,而且在成粉的过程中需要大量的 水进行洗涤,未反应的有毒单体丙烯腈对环境影响很大。
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在容积为5L的密炼机中装入3000g的丙烯腈含量为41%,门尼为70的块状丁腈橡胶、30g 的3,5,5-三甲基-己酸叔丁酯、150g的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、25g的抗氧剂为3,5- 二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯和N-环己基-对甲氧基苯胺(质量比为1∶1)、12.5g的硼氢化 钠和200g碳酸钙。加热并开启密炼机,密炼机转速控制在500转/分钟,密炼机加热温度设定 为150℃。反应时间为1小时后,冷却致40℃出料,得到半交联型丁腈橡胶。然后把得到的半 交联型丁腈橡胶放入装有液氮冷却系统的橡胶粉碎机中粉碎,粉碎橡胶颗粒的目数为30目, 得到半交联型粉末丁腈橡胶。其凝胶含量为29%,门尼粘度为82。
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