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氢化丁腈工艺技术

根据文献资料报道，HNBR的制备技术有三种：NBR溶液催化加氢、NBR乳液催化加氢和乙烯-丙烯腈共聚法。 其中：乙烯-丙烯腈共聚法反应中由于各单体的反应速率差异很大(γ丙烯腈=0.04,γ乙烯=0.8)，共聚反应条件十分苛刻，且所得产品分子链支化度高、无规性差，产物性能不不理想。乳液催化加氢法是在水合肼、氧气或水等氧化剂以及铜、铁等金属离子引发剂的作用下实现NBR加氢的，虽然在催化剂成本和反应条件等方面具有一定优点，但是在加氢反应过程中容易在未氢化的双键上发生交联副反应，若交联严重，将导致加工困难。所以，NBR乳液催化加氢和乙烯-丙烯腈共聚法生产HNBR的技术尚处于实验室研究阶段，没有可供实际应用的产品，目前只有NBR溶液催化加氢法可以实现工业化生产。 詹正云博士入选国家****，入选中国科学院“ 百人计划 ”。ZN35355赞南厂家直销价

随着汽车、石油工业的发展,橡胶部件除要求耐油外,还需具有良好的耐高温、高压、耐油、耐热氧老化、耐臭氧、耐天候和化学介质等特性。普通丁腈橡胶(NBR)已远不能满足这些要求,尽管其中一些用途已为氟橡胶所取代,但氟橡胶价格昂贵。因此人们开始探求对NBR性能的改进,氢化丁腈橡胶（HNBR）就是为了满足这种新的需要而开发成功的。

HNBR在保持NBR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，其应用领域已突破了NBR的传统领域，使得氟橡胶、氟硅橡胶

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。 H-NBR科技通常丁腈橡胶中腈基含量越高，玻璃化温度也越高，耐寒性变差。

HNBR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。丙烯腈一乙烯共聚法制备HNBR时,由于共聚反应中各单体的反应速率差异很大(rAN=0.04,rE=0.8),比较难控制,且所行聚合物性能还不太好,此法尚处于小试研究阶段.   NBR的乳液加氢法是利用对甲基磺酰肼热分解产生得到二酰亚胺,它是有效的加氢还原剂,1984年由WideMan***发表了用二酰亚胺作还原剂制备乳液HNBR的工艺,他发现NBR胶乳可在水合肼、氧气或双氧水等氧化剂以及铜、铁等金属离子引发剂的作用下直接生成HNBR。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***钠: 0.15g,消泡剂,水合肼: 15.6g,H2O2: 16.66g。在反应器中加人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(对甲苯磺酰肼)价格昂贵,氢化速率慢,此法尚处于小试阶段。

溶液法NBR催化加氢的工艺流程，整个的过程由：NBR溶解、溶液法催化加氢、催化剂脱除与回收、产品凝聚、产品分离和清洗、溶剂去除和回收、产品后处理等步骤组成。首先将NBR溶解于适宜的有机溶剂（氯苯）中，加入加氢催化剂，用氮气置换系统后开始加入氢气，在一定的温度和压力下完成催化加氢过程，再进行催化剂回收，然后给反应物中加入凝聚剂（如甲醇等）将HNBR凝聚，从溶液中分离出凝聚物并进行清洗，再进行溶剂脱除和产品后处理。

HNBR的玻璃化温度除了受腈基含量影响外，还与碘值（氢化率）有关。

高温下的耐油性和耐老化性能：丁腈橡胶氢化后**提高了其耐热性和耐热空气老化性，N·Sandland等对NBR，氯磺化聚乙烯（CSM），氯丁橡胶（CR）与HNBR作对比试验，结果如图1、图2所示，NBR，CSM，CR明显不适用于高温（150℃）环境下工作，而HNBR硫化胶则表现出优异的耐油和耐老化性能。在180℃下HNBR试样在液压转向油中浸泡1000h，其断裂伸长变化率低于丙烯酸酯橡胶。以一定温度下伸长率变化小于80％，试样无裂纹作为材料使用寿命的评价标准，过氧化物硫化的HNBR使用寿命为1000h,其工作温度达150℃,而NBR和CR*为106℃和101℃

物理机械性能：氢化丁腈硫化胶的拉伸强度一般可达30MPa图3，ZSC则高达50MPa以上，高于FKM、NBR、CSM等橡胶，在150℃下的压缩长久变形性能不同程度地优于FKM和氟碳弹性体（TFE/P），而NBR完全不能在150℃下工作。HNBR还具有优异的耐磨性，HNBR与NBR、FKM在150℃石油介质中的磨损试验表明，前者的耐磨性能分别为后两者的2～3和3～4倍。 胶带和胶管：汽车同步齿形带**初使用NBR，由于其动态性能和耐臭氧性能较差，产品寿命很短。ZN35158赞南诚信合作

氢化丁腈橡胶是近二十年发展起来的综合性能优异的耐油、耐热橡胶，在汽车、油田密封等方面都得到了应用。ZN35355赞南厂家直销价

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。据初步了解，我国大庆、胜利油田有2000余口二期井需用潜油泵在井深2000米，温度140℃左右下抽油，如用NBR的锭子，使用周期*有几个月甚至更短，使用周期可达一年以上。我国南京橡胶制品一厂每年就需HNBR30余吨。在HNBR制造中，NBR的催化加氢技术是关键，溶液加氢NBR生产技术条件苛刻，兰化公司已在进行这项研究工作，由于铑回收率低，成本相对较高。水溶性两相催化剂加氢及加氢甲酰化的研究正是着眼于贵金属催化剂的分离回收及循环使用，一旦能使这类催化剂的应用扩大到高分子的加氢上，就可以用它们来进行NBR的氢化，我们已合成了两个水溶性膦配体，正在进行这方面的尝试ZN35355赞南厂家直销价

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