本文以兰州石化5万 t/a丁腈橡胶装置生产的NBR3305(丙烯腈含量约为33％)为研究对象。丁腈橡胶根据丙烯腈含量不同可分为低腈(16%~23%)、中腈(24%~27%)、中高腈(28%~34%)、高腈(35%~41%)和超高腈(42%~53%)等不同种类;根据门尼黏度不同可分为软质丁腈橡胶和硬质丁腈橡胶;根据所加防老剂是否具有污染性,可将其分为无污染型、微污染型和污染型三种。橡胶常用的配合剂有补强剂、硫化剂、促进剂、增塑剂和防老剂等。　　本论文由以下四部分组成:　　第一部分:绪论　　丁腈橡胶由于其具有优异的耐油、耐热性,被广泛应用于石油钻探、石油化工、汽车工业、航空航天等领域,主要制品有耐油胶管、密封制品、O型圈、发泡保温材料等。随着经济的快速发展,对丁腈橡胶的需求量越来越大,对产品的要求也越来越高。对目前国内外丁腈橡胶的生产情况和消费情况做了介绍,2012年世界丁腈橡胶装置分别分布在14个国家,装置产量共76.85万 t/a,其中,我国丁腈橡胶装置能力为19.45万 t/a。目前,法国朗盛和日本瑞翁仍是世界上最大的丁腈橡胶生产企业,年产能力分别达到了12.5 t/a和10.5 t/a,兰州石化公司年产能力为6.95 t/a,是世界NBR第三大生产企业。预计2015年国内NBR生产能力将达32.85万 t/a以上,与国内2015年需求预测量30.7万 t/a基本相平衡,甚至可能会出现产能过剩的情况。国内NBR产品市场占有率将继续大幅提升,目前中国已成为世界上最大的NBR消费国。　　第二部分:NBR3305与国内外同类产品性能比较　　将兰州石化NBR3305与国内外同类产品,如JSR230S、南帝1052、俄CHK-33、巴西3350、巴西3380、朗盛3445、LG6280、LG6250、锦湖35L,分别从分子量及其分布、硫化特性、压缩永久变形性能、耐老化性能、耐磨耗性能及耐油性能等方面进行比较,评价了NBR3305的性能优劣性。　　结果表明,NBR3305数均分子量较小,重均分子量较大,分子量分布较窄,性能稳定,易于加工;焦烧时间长,安全性好;硫化速度、耐热老化性能均处于中等水平;耐油性能、耐磨性能、压缩永久变形性能优异,可用于制耐油胶管、密封件等制品。　　第三部分:不同体系对NBR3305性能影响的研究　　丁腈橡胶自身无补强性,必须配合其它配合剂才能具有使用价值,橡胶配合剂主要有补强剂(包含填充剂)、硫化剂、促进剂、增塑剂以及防老剂等,配合剂的种类和用量对胶料的性能能产生很大的影响。　　本实验研究了橡胶用补强剂如炭黑、白炭黑、CaCO3、MgO、硅藻土、陶土、滑石粉等不同补强剂种类及用量对NBR3305补强性能的影响;硫黄硫化体系、无硫硫化体系和过氧化物硫化体系对NBR3305硫化性能的影响;促进剂种类及不同促进剂与硫黄的不同配比,以及增塑剂种类对NBR3305性能的影响。　　结果表明NBR3305用补强剂炭黑的效果最好,白炭黑的补强效果仅次于炭黑;而在白色通用补强剂中,MgO和轻质CaCO3的耐热性较好,白炭黑的正硫化时间最长。在不影响胶料性能的情况下,加入助滤剂可降低成本。增塑剂可明显降低胶料门尼黏度,增加压缩永久变形。　　第四部分:环保型防老体系对NBR3305性能影响的研究　　从环保、高效的角度出发,分别探究了酚类、酚类与亚磷酸酯复合类、酚类与硫化物复合类环保型防老剂对NBR3305性能的影响。目前合成橡胶常用的防老剂是聚丁基双酚与TNP的复配组合,防老化效果好,且对橡胶的物性影响较小。但由于其中含有超过7%的壬基酚而被禁用。　　从实验结果可以看出,具有过氧化物分解功能的含磷类防老剂与具有自由基捕捉功能的酚类防老剂并用,就能达到更有效的防老化目的。同时具有受阻酚和硫化物的双重抗氧剂集团,抗氧化效果好,且可以提供非常优异的门尼粘度稳定性和低的凝胶含量变化,所需用量小,添加成本低。该产品的成功生产,不仅为国内外市场提供了环保型丁腈橡胶,而且促进了公司清洁化生产水平,进一步提升了兰州石化的市场竞争力。