HNBR氢化丁腈橡胶的性能和主要品牌

  氢化丁腈橡胶的特点

氢化丁腈橡胶（HNBR）是一种综合性能*好的特种橡胶，也是一种战略物资，具有优异的耐油性，耐腐蚀，耐低温、高温（150-170℃），耐氧化、耐动态疲劳、耐臭氧的新材料。主要应用于汽车制造、油田开采、航空航天、**产品等领域。

氢化丁腈橡胶（HNBR）是20世纪80年代开发的丁腈橡胶新品种，与传统的丁腈橡胶（NBR）相比，其分子结构中含少量或不含碳碳双键，它在保持NBR原有的优异耐油性及耐化学药品的同时，又获得了良好的耐热、耐高温、高压、耐臭氧等性能，由于拉伸结晶，其强度拉伸性能也很优异。HNBR可用在要求具有极限韧度或严格的耐渗透性的耐高温、耐油用途上。

氢化丁腈橡胶的应用

HNBR被广泛用于汽车行业中各种油罐、密封件、燃料泵隔膜和阀门套衬垫等以及油田工业中深井钻井管密封、钻井管保护层、井口密封等的制造，同时也满足新型航空装备对橡胶材料的更高要求，推动了耐油橡胶制品的发展。国外对航空橡胶制品的发展给予了高度重视，HNBR是目前NBR发展的趋势。随着工业技术的发展 ，尤其是汽车工业、海上油气田开采等特殊工业，HNBR的耐高温、耐老化等性能得到了更好的体现和应用。

在国内，由于HNBR主要依靠进口，价格昂贵，极大地限制了其应用。目前国内HNBR主要用于制造与石油钻井设备配套的钻管保护器、螺杆泵、螺杆钻、石油封隔器、油封、垫片、泥浆泵活塞和海洋石油钻井平台配套软管。石油开采的深井、超深井工况环境十分恶劣，要求橡胶制品必须耐受高温、高压、酸、胺、硫化氢、甲烷等，采用HNBR可以提高相关橡胶制品的耐酸、耐油、耐溶剂性能。

氢化丁腈橡胶制品，指的是用氢化丁腈橡胶材质加工而成的制品。产品有氢化丁腈橡胶O型圈、氢化丁腈橡胶密封圈、氢化丁腈橡胶垫片、氢化丁腈橡胶矩形圈、氢化丁腈橡胶密封件、氢化丁腈橡胶Y型圈、氢化丁腈橡胶V型圈、氢化丁腈橡胶U型圈等. 氢化丁腈橡胶（简称HNBR）是通过氢化丁腈橡胶主链上所含的不饱和双键而制得，又称为高饱和度丁腈橡胶。由于HNBR具有合理的分子结构，因此不仅继承了NBR的耐油、耐磨等性能，而且还具有更优异的耐热、耐氧化、耐臭氧、耐化学品性能，可以与氟橡胶相媲美，在许多方面可取代氟橡胶、CR、NBR等特种橡胶。
 

氢化丁腈橡胶制品主要用于汽车耐油橡胶部件，其消耗量的45％用于生产传动带，密封件占25%，电缆和胶管占13%。密封垫，衬垫，O形圈类：近年来，油井和气井的钻探越来越深，温度更高，工作环境更恶劣，氟橡胶密封件在这样的环境都容易损坏。在高温和高压下对橡胶性能影响*大的介质是H2S，CO2，甲烷，柴油，胺缓蚀剂，蒸汽以及酸类，而氢化丁腈橡胶制品对上述化学介质有极好耐受性能，特别适合生产油井、气井用防|暴器，钻管护罩，栓塞，阀门密封圈，泵类活塞，动力电缆护套，旋转胶管等橡胶零部件。氢化丁腈橡胶制品的耐辐射性能比硅橡胶，氟橡胶，聚四氟乙烯好，还适宜作核电站的各种橡胶密封件。

氢化丁腈橡胶的性能

1、 高温下的耐油性和耐老化性能

丁腈橡胶氢化后大大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，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仅为106℃和101℃。

2、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Zetpol2010的压缩长久变形性能不同程度的优于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。
 

3、耐化学介质和耐臭氧性能
 

HNBR在高温下能耐酸、碱和盐，能在强腐蚀性添加剂的润滑油和燃料油介质中工作。在模拟油田深井开采酸性液/气介质环境时（气相：5％H2S、20％CO2、75％CH4，液相：95％柴油、4％水、1％缓蚀剂），由实验曲线可以看出，FKM、TFE/P、NBR均不能承受高温下的酸性介质环境，而HNBR表现出*佳性能。HNBR试样的静态和动态耐臭氧性能测试结果表明，1000小时后试样未出现臭氧裂纹，显示出优异的耐臭氧老化性能。   

目前，**HNBR生产厂家主要有德国朗盛公司、日本瑞翁化学公司和荷兰帝斯曼公司。

我国HNBR的生产和研究进展缓慢，浙江赞南科技有限公司于2014年新建一套1000 吨／年的HNBR工业装置。

国外氢化丁腈橡胶品牌

HNBR的主要品牌和主要性能

国产氢化丁腈橡胶

从 18 世纪 80 年代国际上氢化丁腈橡胶产品的主要有日本瑞翁的 Zetpol 和德国朗盛的THERBAN，**产量在 2 万多吨/年。随着汽车、油气和煤炭开采、新型能源开发和航空航天等重点领域的快速发展，产品性能质量要求的提高和国内 HNBR 产业化大规模生产基地的建成运营，保守地估计 HNBR 今后每年用量预计应在 2000～3000 吨左右，所以未来 HNBR 在中国的市场潜力巨大。国内已有多家进行氢化丁腈橡胶的合成研究，但目前仍然 100%依赖进口。

在氢化丁腈橡胶技术研究中，丁腈橡胶（NBR）的催化剂技术是难点，HNBR 生产技术的优势主要就体现在其生产过程所用催化剂体系的**性上。日本瑞翁使用的是钯碳固载催化剂，德国朗盛使用的是铑系催化剂，我们使用的是钌系催化剂。由于贵金属资源稀缺，价值昂贵，金属铑和钯的价格分别是钌的 10倍和 5 倍，在催化剂的选择上，不仅要有很好催化活性，使加氢反应温和进行，还需要减少催化剂用量，降低成本，使产品具有市场竞争力，因此在过去的 20多年氢化丁腈橡胶合成制备技术难以突破。

在 2010年底，我国赞南科技公司的氢化丁腈橡胶国产化设备成功问世，并于 2011 年底实现了稳定连续生产，打破了中国无法自主生产氢化丁腈橡胶的局面，刷新了我国特种橡胶制备技术的新纪录。项目的产业化，打破了目前我国氢化丁腈橡胶完全依赖进口的现状。