德磐氢化丁腈橡胶ppt课件.ppt

1、Dr. Sharon X. Guo, LANXESS Dr. Sharon Guo, LANXESS Chemicals郭湘瑶博士郭湘瑶博士 朗盛化学（上海）有限公司朗盛化学（上海）有限公司 工业橡胶制品部亚太区技术中心工业橡胶制品部亚太区技术中心 Therban/HNBR a high performance elastomer from LANXESS德磐德磐/氢化丁腈橡胶氢化丁腈橡胶 朗盛高性能特种橡胶朗盛高性能特种橡胶Dr. Sharon X. Guo, LANXESS 1. Introduction1. 介绍介绍2. HNBR Regular Products2. HNBR常规产品常

2、规产品3. HNBR Specialty Products3. HNBR特殊产品特殊产品Dr. Sharon X. Guo, LANXESS1. Introduction 1. 介绍介绍Dr. Sharon X. Guo, LANXESShigher temperatures in engine compartment发动机里面的温度很高longer durabilityup to lifetime of vehicle耐久性好，可以使用到汽车寿命结束higher reliability可靠性更高less replacement costs替换成本更低new concepts新概念产品(Fue

3、l cell, ISAD, Electric engines)（燃料电池、ISAD、电气发动机）Nitrogen Oxide Limitsg/km for petrol enginesNitrogen Oxide Limitsg/km for diesel enginesParticulate Matter Limitsg/km for diesel enginesUSCaliforniaJapanEUNitrogen Oxide Limitsg/km for petrol enginesNitrogen Oxide Limitsg/km for diesel enginesParticula

4、te Matter Limitsg/km for diesel enginesUSCaliforniaJapanEUUSCaliforniaJapanEU允许释放量降低允许释放量降低EUIII EUIVDr. Sharon X. Guo, LANXESS对密封材料的抗老化，抗油脂及抵抗其它化学品的性对密封材料的抗老化，抗油脂及抵抗其它化学品的性能要求更高了能要求更高了Dr. Sharon X. Guo, LANXESS Therban/ HNBR（德磐德磐/氢化丁腈橡胶）氢化丁腈橡胶）Therban/HNBR: Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber德磐德磐

5、/氢化丁腈橡胶氢化丁腈橡胶- the newest specialty elastomer invented by LANXESS/Bayer 朗盛（原拜耳）首创了这种新型的特种橡胶朗盛（原拜耳）首创了这种新型的特种橡胶- superior performance and durability to withstand more aggressive media (oil/fuel) and tougher engineering applications 在耐侵蚀性环境（油在耐侵蚀性环境（油/燃油）中性能表现出众、抵抗力更为持久，能燃油）中性能表现出众、抵抗力更为持久，能够应用在强度要求更高

6、的工程应用领域够应用在强度要求更高的工程应用领域Main Applications: 主要应用领域：主要应用领域： Seals/Gaskets/O-rings, Belts, Hoses, Dampers, Stators etc. 密封件密封件/密封垫密封垫/O型圈，传动带，胶管，减震器，锭子等型圈，传动带，胶管，减震器，锭子等- Automotive Industry汽车工业汽车工业- Heavy Equipment Industry机械工业机械工业- Oil Well Specialties油田工业油田工业- Wire and Cable Industry电线电缆工业电线电缆工业Dr.

7、Sharon X. Guo, LANXESSExcellent Oil/Fuel Resistance; Good Thermal Oxidation Resistance卓越的耐油和耐燃油性卓越的耐油和耐燃油性 良好的耐热氧化性良好的耐热氧化性Superior Mechanical Strength; Good Low temperature flexibility优异的机械性能优异的机械性能 良好的低温性能良好的低温性能Good processability 良好的加工性能良好的加工性能HHHHHCNHHHHHHHHHHHHHHHR0-5%R= Ethyl GroupDr. Sharon

8、X. Guo, LANXESSDr. Sharon X. Guo, LANXESS2. HNBR Regular Products2. 氢化丁腈橡胶氢化丁腈橡胶常规产品常规产品含量：含量： 34 43不饱合度不饱合度: 0% - 15%Dr. Sharon X. Guo, LANXESS良好的耐热氧老化性能良好的耐热氧老化性能-30-25-20-15-10-5051015202530HNBR-39HNBR-34HNBR-43HNBR-36FKMChange in PropertyChg. Hard. Shore A (pts.)Chg. Ulti. Tens. (%)Chg. Ulti. El

9、ong. (%)Hot air ageing at 150oC/504 h热空气老化（热空气老化（ 150oC/504小时小时）X： HNBR 不同不同含量含量 Y: 性能变化性能变化Dr. Sharon X. Guo, LANXESS Property Change - Immersion in Cecilia 20 (504h/150oC)浸入浸入Cecilia20中的性能变化（中的性能变化（150oC/504小时）小时）-70-50-30-101030HNBR-39HNBR-34HNBR-43HNBR-36FKMChange in PropertyChg. Hard. Shore A (

10、pts.)Chg. Ulti. Tens. (%)Chg. Ulti. Elong. (%)Vol. Change (%)Y: 性能变化性能变化X： HNBR 不同不同含量含量 Dr. Sharon X. Guo, LANXESSStress Strain Immersion in Esso ATF LT71141 (504 h/150oC)浸入浸入Esso ATF L71141中的应力应变变化（中的应力应变变化（150oC/504小时）小时）-10 0-7 0-4 0-1 02 0HNBR-39HNBR-34HNBR-43HNBR-36FKMChange in PropertyC h g .

11、 Ha r d . S h o r e A (p ts .)C h g . Ulti. T e n s . (% )C h g . Ulti. Elo n g . (% )V o l. C h a n g e (% )X： HNBR 不同不同含量含量 Y: 性能变化性能变化Dr. Sharon X. Guo, LANXESSFAME = Fatty Acid Methyl Ester=脂肪酸甲酯Increased ACN content supports performance 丙烯腈含量的增加有助于耐油性的提高丙烯腈含量的增加有助于耐油性的提高Recommendation: use high

12、 ACN polymer 建议：使用丙烯腈含量高的建议：使用丙烯腈含量高的HNBR柴油是商业中使用的规格X： HNBR 不同不同含量含量 Dr. Sharon X. Guo, LANXESSHNBR Aging in Fuel C and “ Fuel C+x% Ethanol”HNBR在汽油和在汽油和x%乙醇汽油中的老化乙醇汽油中的老化wt% in Fuel C+15% Ethanol在在15%乙醇含量的乙醇汽油中的重量变化乙醇含量的乙醇汽油中的重量变化wt% in Fuel C在汽油中的重量变化在汽油中的重量变化wt% in Fuel C+5% Ethanol在在5%乙醇含量的乙醇汽油中的

13、乙醇含量的乙醇汽油中的重量变化重量变化在燃油应用中选择丙烯腈含量高的聚合物在燃油应用中选择丙烯腈含量高的聚合物Dr. Sharon X. Guo, LANXESSBefore and after 1 hr Exposure to Carbon Dioxide at 23oC在23oC的温度下，暴露在二氧化碳中前及1小时后HNBR in OWS ApplicationHNBR在油田工业上的应用在油田工业上的应用HNBR showed and maintained the best mechanical strengthHNBR表现出并且保持了最佳的机械强度表现出并且保持了最佳的机械强度Dr. S

14、haron X. Guo, LANXESSResistance to mixture of carbon dioxide, methane and water at 150oC, 20 MPa在在150oC和和20MPa压力的条件下，耐二氧化碳、甲烷和水的混合气体的能力压力的条件下，耐二氧化碳、甲烷和水的混合气体的能力Rating: 5 is best, 1 worst级别：级别：5最佳，最佳，1最差最差HNBR showed the best resistance to explosive decompressionHNBR表现出了最好的对爆发性减压的抵抗能力表现出了最好的对爆发性减压的抵抗

15、能力HNBR in OWS ApplicationHNBR在油田工业上的应用在油田工业上的应用Dr. Sharon X. Guo, LANXESS HNBR performance summaryHNBR的主要性能的主要性能 High strength 高强力高强力 Abrasion resistance 耐磨损性耐磨损性 Excellent resistance to lubricating oils with chemically aggressive additives 极好的耐含腐蚀性添极好的耐含腐蚀性添加剂的润滑油加剂的润滑油 Good mechanical properties a

16、t elevated temperature 良好良好的高温物理机械性能的高温物理机械性能 Very good hot air resistance 非常好的耐热空气性能非常好的耐热空气性能 Good low temperature properties 良好的低温性能良好的低温性能Low permeability to vapors and gases 蒸气和气体渗透性很低蒸气和气体渗透性很低Good resistance to crude oil even in the presence of hydrogen sulfide, amines, and corrosion inhibito

17、rs 良好的耐原油性能，甚至良好的耐原油性能，甚至在有硫化氢、胺和腐蚀性抑制剂存在在有硫化氢、胺和腐蚀性抑制剂存在的情况下的情况下Good resistance to ozone 良好的良好的耐臭氧性能耐臭氧性能Good resistance to ATF fluids 良良好的耐好的耐ATF性能性能High ACN grades can be used in diesel, bio-diesel, fuel and related applications 丙烯腈含量高的牌号可丙烯腈含量高的牌号可以用在柴油、生物柴油，燃油等相关以用在柴油、生物柴油，燃油等相关燃料燃料Dr. Sharon X

18、. Guo, LANXESS3. HNBR Specialty Products3. 氢化丁腈橡胶氢化丁腈橡胶特殊产品特殊产品 - HXNBR （ - LT HNBR（ - AT-HNBR for easy processing （更易加工）更易加工）Dr. Sharon X. Guo, LANXESSHXNBR: hydrogenated carboxylated nitrile butadiene rubber. Acid Level: 5%;C=C: 3.5%Goal: provide heat and oil resistant polymer with superior abrasi

19、on resistance and excellent adhesion property.目的：提供耐热、耐油，并具有较好的耐磨损性以及极好的粘合性能CNCOOH33 %5 %3.5 %RTherban XT VP KA 8889Dr. Sharon X. Guo, LANXESS-Reactive COOH Groups反应性反应性COOH基团基团 Additional crosslinks by multivalent metal ions 多价金属离子提供了额外的交联键多价金属离子提供了额外的交联键 Best scorch safety with zinc peroxide 使用过氧化

20、锌时，有最好的焦烧安全性使用过氧化锌时，有最好的焦烧安全性 Other cure/reactive systems possible 可采用其他的硫化可采用其他的硫化/反应体系反应体系 No interference with sulfur and peroxide cure 与硫磺和过氧化物硫化之间相互没有影响与硫磺和过氧化物硫化之间相互没有影响e.g.OOCaOOOHOpH 7OOHOHOOHOCa2+CNCNCNCNM?R?Zn 2+ZnDr. Sharon X. Guo, LANXESSHXNBR vs HNBR - physical properties HXNBR与与HNBR的性能

21、比较的性能比较耐磨损性，耐磨损性， 抗撕裂性能尤其好抗撕裂性能尤其好Dr. Sharon X. Guo, LANXESSPaper-Making Rolls 造纸胶辊造纸胶辊- improved abrasion resistance and heat resistance改进的耐磨损性和耐热性改进的耐磨损性和耐热性 Courtesy of Parker Hannifin Corp HXNBR ( XT) Potential Applications:HXNBR (XT) 的应用潜能： Downhole Drilling （石油勘探，石油勘探， 钻井钻井） - improved mechani

22、cal strength/abrasion resistance-改进的物理机械强度改进的物理机械强度/耐磨损性能耐磨损性能Low-pressure seals for shock tools 用于震动器的低压密封件Drill bit seals 钻头密封件 Automotive 汽车工业汽车工业 - high modulus timing belt ; seals for abrasion resistance 高模量的同步带；耐磨损的密封件高模量的同步带；耐磨损的密封件 Adhesive/Coating 粘合剂粘合剂/涂料涂料 - heat/oil resistance with COOH

23、 functional groups 耐热耐油性耐热耐油性Dr. Sharon X. Guo, LANXESS Introducing Bulky Flexible Groups LTHNBR引入大体积的柔性基团引入大体积的柔性基团LTHNBR Goal: balance oil resistance, mechanical strength, and heat resistance with improved low temperature flexibility 目的：改进的低温屈挠性，均衡了耐油、物理机械强度和耐热性目的：改进的低温屈挠性，均衡了耐油、物理机械强度和耐热性How? ACN

24、 level is not the only key factor at 34% CAN如何办呢？当丙烯腈含量小于如何办呢？当丙烯腈含量小于34%时，丙烯腈含量不是唯一的关键因素。时，丙烯腈含量不是唯一的关键因素。020406080100-100-50050100HNBR Glass Temperature C丙烯腈含量(%)020406080100-100-50050100NBR Glass Temperature C丙烯腈含量(%)LT HNBRAs predicted by Gordon-Taylor EquationDr. Sharon X. Guo, LANXESSCompariso

25、n of Regular HNBR with LT Products常规常规HNBR与与LT牌号比较牌号比较1. LT grades have lower Tg (-40oC) with bulky flexible side groups 由于具有庞大的柔性侧基，LT牌号具有更低的Tg (-40oC)2. LT grades have 15-20 degree improvement in compound low temperature performance LT牌号在混炼胶的低温性能上做到了15-20度的改进。Dr. Sharon X. Guo, LANXESSLT Shows Goo

26、d Performance in Oil Resistance 德磐德磐LT良好的耐油性能良好的耐油性能LT with 21% ACN performs as a 28% ACN Regular HNBR21%丙烯腈含量的德磐丙烯腈含量的德磐LT在耐油性能方面的表现和在耐油性能方面的表现和28%丙烯腈含量丙烯腈含量的常规的常规HNBR一样一样34 ACN34 ACNDr. Sharon X. Guo, LANXESSLT 2157Tear Analyzer, LeverkusenDr. Sharon X. Guo, LANXESS LT HNBR - Features vs. Standard

27、 HNBR德磐德磐HNBR LT与常规与常规HNBR的特征比较的特征比较increased low temperature flexibility (Tg -40C) 增强了低温屈挠性增强了低温屈挠性better low temperature compression set properties, e.g., 30 vs. 70 % 更好的低温压缩变形性能，例如更好的低温压缩变形性能，例如30%对对70% LT HNBR can be blended with standard HNBR to tailor low temperature property enhancements.LT H

28、NBR可以和常规可以和常规HNBR混合，来增强低温性能混合，来增强低温性能sulphur and peroxide curable as standard HNBR - ozone, heat and fluid resistance improves with higher saturation 与常规与常规HNBR一样，可以用硫磺和过氧化物硫化提高饱和度，对臭氧一样，可以用硫磺和过氧化物硫化提高饱和度，对臭氧、热氧化的抵抗力更强、热氧化的抵抗力更强good balance of LT and oil resistance (28 % ACN HNBR)LT和耐油性能之间很好的平衡和耐油性能

29、之间很好的平衡 (28%丙烯腈丙烯腈HNBR)21% ACN, MU = 70 丙烯腈含量丙烯腈含量21%，门尼粘度，门尼粘度70- partially and fully saturated grades -部分或者完全饱和牌号部分或者完全饱和牌号- low mold fouling grades 低模具污染牌号低模具污染牌号Dr. Sharon X. Guo, LANXESS Advanced Technology 先进技术先进技术 21 43 ACN 丙烯腈含量丙烯腈含量21-43% 39 Mooney 门尼粘度门尼粘度39 Fully Saturated (RDB 0.9%) & Pa

30、rtially Saturated Grades 完全饱和完全饱和(0.9%残留双键残留双键)和部分饱和和部分饱和牌号牌号 Developed for Improved可采用可采用 Injection Molding 注塑成型注塑成型 Extrusion 挤出法挤出法 Compression Molding 模压成型模压成型 Transfer Molding 递模成型递模成型 Excellent physical properties 极好的物理性能极好的物理性能0204060801000100200300400500Mold Filling % Injection pressure (bar

31、)注塑压力注塑压力Faster mold filling and cycle time reduction快速充模，缩短产品制作周期快速充模，缩短产品制作周期Therban ATRegularHNBR Injection Molding注塑成型注塑成型Dr. Sharon X. Guo, LANXESSAT HNBR Comparison with Regular HNBR德磐德磐AT与常规与常规HNBR比较比较更高的产量更高的产量更低的能耗更低的能耗表面更光滑表面更光滑挤出成型实验挤出成型实验Dr. Sharon X. Guo, LANXESS Viscosity Requirements

32、for Different Rubber Processes 满足不同橡胶加工过程的粘度要求满足不同橡胶加工过程的粘度要求HNBR AT Application Summary德磐德磐AT的主要应用的主要应用 模压成型模压成型密炼密炼挤出挤出注塑成型注塑成型Dr. Sharon X. Guo, LANXESSAT for easy processingHNBR AT - Summary of Benefits德磐德磐AT的主要优点的主要优点德磐德磐AT可以和与之相应的常规德磐共混可以和与之相应的常规德磐共混如果遇到粘度过高的问题，必要时，可以将德磐如果遇到粘度过高的问题，必要时，可以将德磐AT与常规德磐共混，来调整混炼胶的粘度与常规德磐共混，来调整混炼胶的粘度 AT易于加工易于加工Dr. Sharon X. Guo, LANXESS