丁腈橡膠溶液加氫催化劑研究進展

劉 娟,張正國,孫靜宇2,聶曉娟

(1中北大學理學院,山西太原 030051;2晉膠高新技術(上海)有限公司,上海 200000)

丁腈橡膠(NBR)是由丙烯腈和丁二烯兩種單體通過乳液共聚的方式制備而成的一種合成橡膠。因其具有高強度和優異的彈性性能被廣泛應用于耐油橡膠、膠粘劑、涂料、塑料改性劑等領域。然而由于分子中烯烴雙鍵的存在，導致丁腈橡膠在化學、物理和機械性能方面存在許多缺陷，其主要缺點是耐老化、耐臭氧性能差，缺乏抵抗極端天氣條件的穩定性[1]。當丁腈橡膠用于石油鉆井和汽車工業的制造部件時，在非常惡劣的操作環境中使用，加劇了這些缺點。因此，這促進了人們對氫化丁腈橡膠(HNBR)的研究。

目前，商業化的氫化丁腈橡膠主要采用溶液加氫法，其制備工藝路線簡單，技術核心是加氫催化劑。氫化NBR時，催化劑只對分子結構中丁二烯單元碳碳雙鍵進行選擇性加氫，并不氫化丙烯腈單元的側鏈腈基(-CN)(丁腈橡膠選擇性加氫如圖1所示)。氫化丁腈橡膠不僅保持了NBR的耐油和耐磨性能，還兼具優良的耐熱、耐老化、耐化學腐蝕以及高拉伸強度的性能，被廣泛應用于汽車、油田、航天航空等特殊領域，市場需求量逐年增加[1-4]。

圖1 丁腈橡膠選擇性催化加氫反應Fig.1 Selective hydrogenation ofnitrile butadiene rubber

由于目前生產HNBR所用催化劑價格昂貴，技術難度大，設備要求高，嚴重阻礙了氫化丁腈橡膠的工業化進程。為了降低成本，提高催化劑穩定性，研究人員在現有加氫催化劑的基礎上，開發設計多種新型催化劑，對于合成新一代工業化的NBR溶液加氫催化劑具有十分重要的指導意義。……