ACRYLONITRILE-BUTADIENE RUBBER (NBR

ACRYLONITRILE-BUTADIENE RUBBER (NBR)
Properties and Applications
Nitrile Rubber (NBR) is commonly considered the workhorse of the industrial and
automotive rubber products industries. NBR is actually a complex family of unsaturated
copolymers of acrylonitrile and butadiene. By selecting an elastomer with the appropriate
acrylonitrile content in balance with other properties, the rubber compounder can use NBR
in a wide variety of application areas requiring oil, fuel, and chemical resistance. In the
automotive area, NBR is used in fuel and oil handling hose, seals and grommets, and
water handling applications. With a temperature range of –40C to +125C, NBR materials
can withstand all but the most severe automotive applications. On the industrial side NBR
finds uses in roll covers, hydraulic hoses, conveyor belting, graphic arts, oil field packers,
and seals for all kinds of plumbing and appliance applications. Worldwide consumption of
NBR is expected to reach 368,000 metric tons annually by the year 2005[1].

Like most unsaturated thermoset elastomers, NBR requires formulating with added
ingredients, and further processing to make useful articles. Additional ingredients typically
include reinforcement fillers, plasticizers, protectants, and vulcanization packages.
Processing includes mixing, pre-forming to required shape, application to substrates,
extrusion, and vulcanization to make the finished rubber article. Mixing and processing
are typically performed on open mills, internal mixers, extruders, and calenders. Finished
products are found in the marketplace as injection or transfer molded products (seals and
grommets), extruded hose or tubing, calendered sheet goods (floor mats and industrial
belting), or various sponge articles. Figure 1 shows some typical molded and extruded
rubber products.
Figure 1: Typical Finished Rubber Articles
Chemistry and Manufacturing Process
NBR is produced in an emulsion polymerization system. The water, emulsifier/soap,
monomers (butadiene and acrylonitrile), radical generating activator, and other ingredients
are introduced into the polymerization vessels. The emulsion process yields a polymer
latex that is coagulated using various materials (e.g. calcium chloride, aluminum sulfate)
to form crumb rubber that is dried and compressed into bales. Some specialty products
are packaged in the crumb form. Most NBR manufacturers make at least 20 conventional
elastomer variations, with one global manufacturer now offering more than 100 grades
from which to choose[2]. NBR producers vary polymerization temperatures to make "hot"
and "cold" polymers. Acrylonitrile (ACN) and butadiene (BD) ratios are varied for specific
oil and fuel resistance and low temperature requirements. Specialty NBR polymers which
contain a third monomer (e.g. divinyl benzene, methacrylic acid) are also offered[3,4].
Some NBR elastomers are hydrogenated[5] to reduce the chemical reactivity of the
polymer backbone, significantly improving heat resistance (see HNBR product summary).
Each modification contributes uniquely different properties. Figure 2 shows the typical
NBR manufacturing process.
Polymeri
Figure 2: NBR Manufacturing Process
Acrylonitrile (ACN) Content
The ACN content is one of two primary criteria defining each specific NBR grade. The
ACN level, by reason of polarity, determines several basic properties, such as oil and
solvent resistance[6,7], low-temperature flexibility/glass transition temperature, and
abrasion resistance. Higher ACN content provides improved solvent, oil and abrasion
resistance, along with higher glass transition temperature. Table 1 below summarizes
most of the common properties for conventional NBR polymers. The direction of the
arrows signifies an increase/improvement in the values.

Kết quả (Việt) 2:

Acrylonitrin-butadien cao su (NBR)
Thuộc tính và ứng dụng
Nitrile Cao su (NBR) thường được coi là Workhorse của công nghiệp và
sản phẩm cao su công nghiệp ô tô. NBR thực sự là một gia đình phức tạp của bão hòa
copolyme của acrylonitrile và butadien. Bằng cách chọn một elastomer với phù hợp
nội dung acrylonitrile cân đối với các tài sản khác, các compounder cao su có thể sử dụng NBR
trong một loạt các ứng dụng lĩnh vực đòi hỏi dầu, nhiên liệu, và kháng hóa chất. Trong các
khu vực ô tô, NBR được sử dụng trong nhiên liệu và xử lý dầu ống, có con dấu và grommets, và
các ứng dụng xử lý nước. Với một phạm vi nhiệt độ-40C đến + 125C, vật liệu NBR
có thể chịu đựng được tất cả, nhưng các ứng dụng ô tô nghiêm trọng nhất. Về phía công nghiệp NBR
tìm thấy ứng dụng trong chăn cuộn, ống thủy lực, băng tải, nghệ thuật đồ họa, đóng gói lĩnh vực dầu,
và con dấu cho tất cả các loại ống nước và thiết bị ứng dụng. Tiêu thụ trên toàn thế giới của
NBR dự kiến đạt 368.000 tấn mỗi năm vào năm 2005 [1]. Giống như hầu hết các chất đàn hồi nhiệt rắn không bão hòa, NBR đòi hỏi phải xây dựng được bổ sung thêm các thành phần, và tiếp tục xử lý để làm cho bài viết hữu ích. Thành phần bổ sung thường bao gồm chất độn gia cường, chất hoá dẻo, chất bảo vệ, và các gói lưu hóa. Processing bao gồm trộn, trước tạo thành hình dạng cần thiết, ứng dụng cho các chất liệu, đùn, và dán lưu hóa để làm cho bài viết cao su thành phẩm. Trộn và chế biến thường được thực hiện trên các nhà máy mở, máy trộn nội bộ, máy đùn, và calenders. Hoàn thành sản phẩm được tìm thấy trên thị trường như tiêm hoặc truyền đúc các sản phẩm (có con dấu và grommets), ống ép đùn ống, hàng tấm láng (thảm sàn và công nghiệp belting), hoặc các miếng bọt biển khác nhau. Hình 1 cho thấy một điển hình đúc và ép đùn sản phẩm cao su. Hình 1: Đặc trưng bài viết Cao su Hoàn Hóa học và Sản xuất Process NBR được sản xuất trong một hệ thống nhũ tương trùng hợp. Các nước, chất nhũ hóa / xà phòng, monome (butadien và acrylonitrile), triệt để tạo activator, và các thành phần khác được giới thiệu vào các mạch trùng hợp. Các quá trình nhũ mang lại một polymer cao su được làm đông tụ bằng cách sử dụng vật liệu khác nhau (ví dụ như canxi clorua, nhôm sunfat) để hình thành mủ cốm đó được sấy khô và ép thành kiện. Một số sản phẩm đặc biệt được đóng gói dưới dạng cốm. Hầu hết các nhà sản xuất NBR làm cho ít nhất 20 thường biến chất đàn hồi, với một nhà sản xuất toàn cầu hiện đang cung cấp hơn 100 lớp từ đó để lựa chọn [2]. Sản xuất NBR khác nhau nhiệt độ trùng hợp để làm "nóng" và polyme "lạnh". Acrylonitrile (ACN) và butadien (BD) tỷ lệ được thay đổi cho cụ thể dầu và nhiên liệu kháng và yêu cầu nhiệt độ thấp. Polyme đặc NBR mà chứa một monomer thứ ba (ví dụ như divinyl benzen, axit metacrylic) cũng được cung cấp [3,4]. Một số đàn hồi NBR được hydro hóa [5] để làm giảm các phản ứng hóa học của xương sống polymer, cải thiện đáng kể khả năng chịu nhiệt (xem HNBR tóm tắt sản phẩm). Mỗi sửa đổi góp phần đặc tính độc đáo khác nhau. Hình 2 cho thấy điển hình quá trình sản xuất NBR. Polymeri Hình 2: Quy trình sản xuất NBR Acrylonitrile (ACN) Nội dung Các nội dung ACN là một trong hai tiêu chí chính xác định mỗi lớp NBR cụ thể. Các mức ACN, vì lý do phân cực, xác định một số đặc tính cơ bản, chẳng hạn như dầu và kháng dung môi [6,7], nhiệt độ thấp linh hoạt / nhiệt độ chuyển thủy tinh, và kháng mài mòn. Nội dung ACN cao hơn cho phép tăng cường dung môi, dầu và mài mòn kháng, cùng với nhiệt độ chuyển thủy tinh cao hơn. Bảng 1 dưới đây tóm tắt hầu hết các tài sản chung cho polyme NBR thông thường. Hướng của mũi tên biểu thị tăng / cải thiện trong các giá trị.