丁腈橡膠是丙烯腈和丁二烯的乳液共聚物的通用名稱。其最佳性能是對大多數(shù)油類與非極性溶劑具有超級的耐受能力。與大多數(shù)普通彈性體相比，NBR聚合物也提供更佳的不透氣性、抗磨損性和熱穩(wěn)定性。這些性能來自其高極性的丙烯腈，其含量決定聚合物的獨特平衡性能。
圖1、混配物1～4在室溫下22小時的壓縮永久形變
丁腈橡膠可與其它彈性體和熱塑性塑料混合。與NBR混合的主要熱塑性塑料就是PVC。這兩種聚合物在熔化時形成易混合體系，NBR加到PVC后可顯示出耐臭氧性能，這在單獨的PVC中是不可能的。可見PVC在添加丁腈聚合物后性能得以提升。其關系表明在表1中。
表1、NBR和PVC性能特征
PVC改變也可被描述為當丁腈聚合物被少量加到PVC中，會給予PVC化合物靈活應對各種應用的能力。對于這些應用，丁腈聚合物代表性的銷售形式為團塊狀或粉末狀，以便易于與PVC混合。
圖2、混配物1～4在100℃的IRM903油中浸泡70小時老化后的體積變化
NBR充當高分子增塑劑代替普通單分子增塑劑應用于PVC化合物中，這將有助于混配物耐油、阻燃、抗撕裂、抗磨損和抗彎性能的提升。與單體增塑劑相對，因為NBR不是可抽取的，它在熱老化后仍將保留下來，油與燃料浸入，產(chǎn)生更佳的熱老化性和老化后具更好的低溫性能。低量單體增塑劑也減少相鄰的熱塑性塑料龜裂，這是由于單體增塑劑遷移到熱塑性塑料中，導致塑料熔脹而產(chǎn)生龜裂。
表2、混配物配方
本文描述兩個基礎研究，采用廣范圍NBR組成配方對PVC改性，試驗其產(chǎn)生的影響。首先是研究用120份量聚交聯(lián)NBR聚合物粉末對PVC改性；其次是研究評估不同范圍NBR聚合物量應用于PVC化合物中的特性變化。此兩項研究的目的是探索NBR改性PVC化合物性能的影響，并特別關注其性能改善效果。
圖3、混配物1～4的硬度值
材料
用于本研究的化合物所有配料都是從市場上購買，試驗配方列于表2中。
表3、混配物中的NBR粒子類型
特性
化合物物理特性測試采用標準ASTM測試方法。這些方法包括測定拉力、拉伸強度和模數(shù)的ASTM D412，測定壓縮永變形性能的ASTM D395。
圖4、混配物1～4的延伸率
化合物混配
混配化合物采用實驗室用布拉本德混合機進行混合。
高交聯(lián)中等粘度NBR級用量變化對混配物的影響
混配物1~4分別是于PVC樹脂中漸漸增加32%BAN 50門尼粘度的交聯(lián)NBR到最大120份量。總體來說，從較低NBR量直至NBR量高達120份量的混配物4，可觀察到壓縮永久形變性能和在IRM903油中老化的體積變化均得以連續(xù)改善。
圖5、混配物1～4的拉伸強度值
圖1表明混配物1~4系列在室溫下老化22小時后的壓縮永久變形測量值。
圖6、混配物1～4在23℃燃油C中70小時后的體積變化
圖2表明混合物1~4系列在100℃的IRM903油中浸泡70小時老化后的體積變化。
圖7、混配物A～I的拉伸強度性能
硬度、伸長率與拉伸性能也隨著120份量的最高NBR用量而變化。這為優(yōu)化NBR改性PVC性能提供一個非常廣的化合物配方設計窗口。
圖8、混配物A～I 的100%模量
圖3表明混配物1~4的硬度值。圖4表明混配物1~4的延伸率，圖5表明混配物1~4的伸長值。
圖9、混配物A～I的壓縮形變（在23℃放置22小時）
在燃料C暴露試驗中，混配物2表現(xiàn)出幾乎不變的體積變化，該混配物含40份量的NBR。
圖10、混配物A～I 在100℃的IRM903油中放置70小時后的體積變化
圖6表明混配物1～4在23℃暴露于燃料C中70小時的體積變化。
用不同線性和交聯(lián)級NBR在80份配方中的混配物結(jié)果
混配物A到I（表2和表3），有幾個明顯趨勢。總的來說，相比混配物F至I（線性NBR聚合物基），混配物A到E（交聯(lián)NBR基）顯示出較高的拉伸和模數(shù)，更好的壓縮變形和耐磨性能。在100℃70小時的IRM903油老化試驗后，使用較高BAN型NBR導致更佳的耐油性。同時也注意到混配物A是基于枝化交聯(lián)型，而混配物D是基于低量化學交聯(lián)。
圖11、混配物A～I 的DIN抗磨損性能
圖7表明混配物A到I的拉伸性能；圖8表明混配物A到I的100%模量性能；圖9表明混配物A到I的壓縮形變（在23℃中22小時），高交聯(lián)級混配物B、C和E提供最低的壓縮形變；圖10表明混配物A到I在100℃IRM903油中70小時后的體積變化，隨NBR中丙烯腈量而變；圖11表明混配物A到I的DIN磨損性能。
總結(jié)
丁腈橡膠是為PVC改性中通用的橡膠。在本研究中，交聯(lián)NBR聚合物被用于PVC混配物系列，以提供獨特的性能平衡，包括優(yōu)異的壓縮形變和耐油性，很寬NBR范圍。結(jié)果是可優(yōu)化混配物性能以適于在各種工業(yè)上應用。（文章來源于網(wǎng)絡）
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