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丁基橡胶(IIR)和丁腈橡胶(NBR):性能对比与应用指南

创作时间:
作者:
@小白创作中心

丁基橡胶(IIR)和丁腈橡胶(NBR):性能对比与应用指南

引用
搜狐
1.
https://www.sohu.com/a/858999858_121667409

丁基橡胶(IIR)和丁腈橡胶(NBR)是两种常见的合成橡胶,因其化学结构和性能差异,适用于不同的工业领域。本文将详细介绍它们的核心区别及选型指导。

一、化学结构与单体组成

特性
丁基橡胶(IIR)
丁腈橡胶(NBR)
单体
异丁烯(约97%99%) + 少量异戊二烯(1%3%)
丁二烯 + 丙烯腈(丙烯腈含量18%~50%)
分子结构
高度饱和的线型结构,含甲基侧链
含极性氰基(—CN)的共聚物,结构极性较强
聚合方式
阳离子聚合
自由基乳液聚合

二、核心性能对比

性能
丁基橡胶
丁腈橡胶
气密性
极优(透气率仅为天然橡胶的1/10)
一般(透气性较高)
耐油性
较差(易溶胀于油类)
优异(尤其耐矿物油、燃油)
耐温性
-50℃~+150℃
-30℃~+120℃(氢化丁腈HNBR可达150℃)
耐化学性
耐酸、碱、臭氧,耐老化性优
耐非极性溶剂(油、燃油),不耐强酸/碱
弹性与阻尼
低弹性,高阻尼(减震性能好)
中等弹性,耐磨性优
粘接性
较差(需卤化改性)
较好(与金属粘接方便)

三、典型应用领域

应用场景
丁基橡胶(IIR)
丁腈橡胶(NBR)
气密性需求
轮胎内胎、药用瓶塞、充气制品
-
耐油密封
-
油封、燃油软管、液压设备密封件
减震降噪
汽车悬置衬套、建筑隔震支座
-
耐化学介质
化工管道衬里、耐酸容器
耐油输送带、石油钻探设备配件
改性品种
氯化丁基(CIIR)、溴化丁基(BIIR)
氢化丁腈(HNBR)、羧基丁腈(XNBR)

四、优缺点总结

橡胶类型
优点
缺点
丁基橡胶
气密性极佳、耐老化、阻尼性能好
耐油性差、弹性低、加工难度较高
丁腈橡胶
耐油性优异、耐磨、成本适中
耐臭氧/耐候性差、高温性能有限

五、选型建议

  1. 选择丁基橡胶的场景
  • 需高气密性(如轮胎内胎、密封气囊)。
  • 长期暴露于臭氧或户外环境(如电缆绝缘层)。
  • 减震需求高(如工业设备隔震垫)。
  1. 选择丁腈橡胶的场景
  • 接触油类、燃油或润滑剂(如油封、燃油管)。
  • 耐磨要求高且无需耐高温(如输送带、工业胶辊)。
  • 需经济型耐油方案(成本低于氟橡胶)。

六、改性品种拓展

  • 丁基橡胶改性

  • 卤化丁基橡胶(CIIR/BIIR):提升粘接性和硫化速度,用于轮胎气密层、医药瓶塞。

  • 星型支化丁基橡胶:改善加工流动性,适用于复杂模具制品。

  • 丁腈橡胶改性

  • 氢化丁腈橡胶(HNBR):耐温性提升至150℃,耐臭氧性增强,用于汽车发动机密封。

  • 羧基丁腈橡胶(XNBR):机械强度更高,适合高负荷油封。

丁基橡胶以气密性耐老化性为核心优势,丁腈橡胶则以耐油性耐磨性见长。选型时需根据介质类型、工作温度及密封需求综合判断,必要时通过改性品种扩展性能边界。

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