丁腈橡膠的極性非常強(qiáng),與其它聚合物的相容性一般不太好,但和氯丁橡膠、改性酚醛樹(shù)脂、聚氯乙烯等極性強(qiáng)的聚合物,特別是和含氯的聚合物具有較好的相容性,常進(jìn)行并用。另外,為改善加工性和使用性能,丁腈橡膠也常與天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠等非極性橡膠并用。應(yīng)當(dāng)指出:丁腈橡膠的特點(diǎn)是耐油性好,與其它聚合物并用(除聚氯乙烯之外)都存在降低耐油性的趨勢(shì)。
一、與天然橡膠并用
丁腈橡膠是極性橡膠,天然橡膠極性很弱,因此丙烯腈含量愈低,并用性愈好。實(shí)際上,為改善丁腈橡膠的工藝性能,常摻用少量天然橡膠。
低丙烯睛含量丁睛橡膠配用15份以下的天然橡膠,可改進(jìn)加工性和低溫性能,但耐油性隨天然橡膠并用量增加而降低;當(dāng)天然橡膠用量超過(guò)20份時(shí),耐熱和耐油性能顯著下降,壓縮永久變形明顯增大。故天然橡膠以少量并用為宜。少量的天然橡膠在丁腈橡膠中起增塑劑和增粘劑的作用,故可改善加工性,同時(shí)由于它具有非抽出性,還可避免制品因增塑劑被抽出而發(fā)生收縮。
丁腈橡膠和天然橡膠并用方法是先制成母煉膠,然后再進(jìn)行混煉。
二、與丁苯橡膠并用
為降低成本和改善耐寒性.丁腈橡膠常和丁苯橡膠并用。如在耐油靴底配方中、中高丙烯腈含量丁腈橡膠和丁苯橡膠按60/40并用,具有與氯丁橡膠大致相當(dāng)?shù)哪陀托?。特殊?yīng)用例,如在高苯胺點(diǎn)油中使用的制品,為防止因酯類增塑劑的抽出而造成體積收縮,有時(shí)也并用丁苯橡膠。此時(shí)由于丁苯橡膠溶脹而抵消了因抽出增塑劑而導(dǎo)致的體積減小。
丁苯橡膠和丁腈橡膠的相容性比天然橡膠好,當(dāng)丁苯橡膠的并用量達(dá)40份時(shí),強(qiáng)伸性能和壓縮永久變形變化不大,耐寒性大大改善,但耐磨性降低,耐油性也降低。采用高丙烯腈含量丁腈橡膠也無(wú)助于耐油性改進(jìn),故常采用中高丙烯腈含量以下的丁腈橡膠與丁苯橡膠進(jìn)行并用。充油丁苯橡膠不宜和丁腈橡膠并用,否則并用膠性能較差。
兩者的并用工藝,當(dāng)采用開(kāi)煉機(jī)時(shí),首先把丁腈橡膠進(jìn)行塑煉,然后再將已塑煉的丁苯橡膠分批少量加入進(jìn)行混煉,待混勻后,再按通常的順序加入配合劑進(jìn)行混煉。用密煉機(jī) 時(shí);先將兩種橡膠同時(shí)投人密煉機(jī)中混煉,然后再按通常的方法加配合劑進(jìn)行混煉。當(dāng)并用膠料要求具有較高的物理性能時(shí),也可采用先將丁苯橡膠和丁腈橡膠分別制成混煉膠,然后再迅速進(jìn)行混合的方法,操作時(shí)宜采取低溫小輥距薄通。
三、與聚氯乙烯并用
丁腈橡膠與聚氯乙烯并用已有近40年的歷史,它綜合了兩者的特點(diǎn),是聚合物并用的先驅(qū)。丁睛橡膠與聚氯乙烯并用有乳液共沉法和機(jī)械混合法兩種方法。乳液共沉法是指將特制的聚氯乙烯乳液和丁睛橡膠乳液進(jìn)行混合、凝析、干燥而成。該法適于合成橡膠廠采用。由乳液共沉法制得的共混物物理機(jī)械性能波動(dòng)小,加工方便。機(jī)械混合法是指采用開(kāi)煉機(jī)或密煉機(jī)將聚氯乙烯和丁腈橡膠進(jìn)行混合的方法。該法可根據(jù)使用要求隨意調(diào)整丁腈橡膠與聚氯乙烯的配比,適于橡膠制品廠采用。
四、與酚醛樹(shù)脂并用
丁腈橡膠與酚醛樹(shù)脂的相容性良好,而且丁腈橡膠丙烯腈含量愈高,二者相容性愈好,可以任何比例并用。當(dāng)酚醛樹(shù)脂作為補(bǔ)強(qiáng)硬化劑摻用于丁腈橡膠中時(shí),可提高硫化膠的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐磨性和硬度,改進(jìn)耐熱、耐屈撓、電絕緣及耐化學(xué)腐蝕性,而且加工成型性能良好。
通常與丁腈橡膠并用的酚醛樹(shù)脂多系不飽和烷基酚與甲醛的縮合物,其形狀為粉狀、塊狀、片狀和液體。樹(shù)脂在未硫化狀態(tài)下起增塑劑作用;硫化后由于樹(shù)脂固化和部分參與交聯(lián),對(duì)橡膠起補(bǔ)強(qiáng)作用。
酚醛樹(shù)脂的并用量一般在75份以下,當(dāng)增加到100~250份時(shí),丁腈橡膠則對(duì)酚醛樹(shù)脂起增塑劑作用,從而制得耐沖擊型酚醛樹(shù)脂。國(guó)外已廣泛應(yīng)用丁腈橡膠改性的酚醛樹(shù)脂來(lái)制造各種工業(yè)制品和軍用部件,樹(shù)脂用量已達(dá)400份。
在丁腈橡膠中加入50~100份酚醛樹(shù)脂,可用硫黃與促進(jìn)劑DM進(jìn)行硫化。隨著樹(shù)脂用量增加,硫化膠的硬度、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度增加,但伸長(zhǎng)率減小。當(dāng)樹(shù)脂用量增加到100份時(shí),不用硫黃和促進(jìn)劑也可使膠料發(fā)生交聯(lián)。一般在硫化配方中,丁腈橡膠用量不得少于總量的45%。
填充劑常采用陶土、石棉粉、熱裂法炭黑和木粉。增塑劑可使用鄰苯二甲酸二辛酯、古馬隆樹(shù)脂(熔點(diǎn)20~30℃)等,用量以低于10份為宜。
丁腈橡膠與酚醛樹(shù)脂的并用可用開(kāi)煉機(jī)或密煉機(jī)進(jìn)行加工。當(dāng)使用密煉機(jī)時(shí),一般采用兩段混煉法,段在密煉機(jī)中先將樹(shù)脂和橡膠混合,制成母煉膠,第二段再加配合劑進(jìn)行混煉。當(dāng)使用開(kāi)煉機(jī)時(shí),混煉加料順序視橡膠形狀而定。若是片狀橡膠,則先將丁腈橡膠薄通包輥,再加人硫黃、氧化鋅,混勻后提高輥溫,加入酚醛樹(shù)脂和增塑劑,最后加填充劑并降低輥溫加促進(jìn)劑,混勻后下片;若是粉狀橡膠,則先將酚醛樹(shù)脂在80℃開(kāi)煉機(jī)上進(jìn)行塑化,并用攪拌機(jī)將粉狀丁腈橡膠和填充劑及其它配合劑混合均勻,將此混合物加入開(kāi)煉機(jī),混煉均勻后下片。混煉中如發(fā)生膠料粘輥可降低輥溫。
硫化若采用平板硫化機(jī),硫化溫度以170~177℃為宜,硫化時(shí)間要比一般制品多20%。并用膠料硫化時(shí)易粘模,將模型鍍鋁可防止粘附,并且容易起模。