丁腈橡胶于1930年首先由德国进行研究,在1931年制成丁二烯与丙烯腈的共聚物,发现其具有优异的耐油、耐老化及耐磨等性能。1937年由德国I.G.Faben公司投入工业化生产,以商品名BunaN问世。1941年美国也开始大规模生产。此后不久,一些国家也相继开始生产丁腈橡胶,世界上已有很多国家能够生产各种牌号的丁腈橡胶。丁腈橡胶除具有优异的耐油性之外,还具有耐老化、耐磨耗、低透气和凝聚力高等特点,因此其应用领域是多方面的。丁腈橡胶的需要量在全部橡胶需要量中所占的比例随各国的具体情况而异,一般工业先进国家约占2.5~3.5%,发展中国家的比例稍低一些[1] 。
丁腈橡胶具有优异的耐油性。典型的丁腈橡胶结构中反式占约78%。由于丁腈橡胶分子链结构中含有氰基,在通用胶中,丁腈橡胶耐苯、石油基油类及非极性溶剂的性能远优于天然橡胶、氯丁橡胶和丁苯橡胶等非极性胶,也优于极性的氯丁橡胶,但丁腈橡胶的耐极性溶剂和耐极性油的性能不够好,与极性物质有较好的相容性,如聚氯乙烯、醇酸树脂、尼龙。
丁腈橡胶的耐热性比天然橡胶和丁苯橡胶好,长期使用温度可达100℃,120℃可以持续使用40天。同时丁腈橡胶具有良好的耐低温性能,最低玻璃化温度可达-55℃,不过其在低温下柔性一般。
丁腈橡胶耐化学稳定性好,加工性能良好,随着其结构中的丙烯腈含量其相对密度增大,硫化速度加快,拉伸强度性能提高,但回弹性能下降,耐寒性变差。当丁腈橡胶丙烯腈含量为39%时,气密性同丁基橡胶相当。
由于丁腈橡胶中的氰基容易电场极化,因而介电性能下降,是半导体橡胶。丁腈橡胶的耐臭氧能力比氯丁橡胶差,比天然橡胶好。抗静电性能优良。自粘性较低,混炼过程生热量较大。
丁腈橡胶虽然具有优良的物理机械性和加工性能,但长期在在酸性汽油和高温(150℃)环境中使用性能不如氟橡胶和丙烯酸酯橡胶,为此开发出性能优异的氢化丁腈橡胶(HNBR)[1] 。
丁腈橡胶的品种牌号有320多个。依其结合丙烯腈量、聚合温度、门尼粘度、物理形态、加工使用性能和防老剂类型等进行划分。
按结合丙烯腈量分类。商品丁腈橡胶的结合丙烯胶量在18-50%范围内,并依次分为5个品级。
结合丙烯腈量为42%的极高腈品级;
结合丙烯腈量为36-41%的高腈品级;
结合丙烯腈量为31-35%的中高腈品级;