ニトリルゴムとは
ニトリルゴム(NBR)はアクリロニトリルとブタジエンの共重合体です。NBRはアクリロニトリルとブタジエンの組成を変えることで耐油性、耐寒性が変わり、高ニトリルNBRは耐油性が高く、低ニトリルNBRは耐寒性に優れています。
ニトリルゴムはアクリロニトリルとブタジエンのラジカル重合で製造されており、ジビニルベンゼンなどの第三のモノマーを加えて重合させることで物性を変えることも可能です。
またNBRの耐オゾン性、耐候性を向上させるため、NBRの一部を水素化させた水素化ニトリルゴムも製品化されています。水素化率を変えることで物性も変わり、例えば水素化率が高いほどムーニー粘度や溶液粘度は上昇します。
ニトリルゴムの使用用途
ニトリルゴム(NBR)はアクリロニトリルとブタジエンの共重合体です。NBRは耐油性に優れるゴムで、自動車のガスケットや工業用のホースなどに使われています。その他、実験作業など有機溶媒を取り扱う際に用いる使い捨てゴム手袋にも用いられています。
ニトリルゴムはアクリロニトリルの組成を増加させることで耐油性が上がり、ブタジエン組成を増加させることで耐寒性が向上します。例えば高ニトリルNBRは石油化学業界の部品といった耐油性が求められるものに、低ニトリルNBRは航空部品や寒冷地用のパッキンなど耐寒性が求められる部品に使われます。
ニトリルゴムのその他情報
1. ニトリルゴムの製造法
ニトリルゴムはアクリロニトリルとブタジエンを共重合させることで得られます。アクリロニトリルとブタジエンを入れて乳化させ、重合開始剤を加えることで重合させる乳化重合法で製造します。NBRはラジカル重合で得られ、重合開始剤としては過酸化物が用いられます。
図1. ニトリルゴムの製造法
ニトリルゴムは重合時のアクリロニトリル、ブタジエンモノマーの量を変えることでゴム中のモノマー組成を容易に変えることができます。また、第三のモノマーを重合時に加えることでNBRに取り込むことができます。例えば架橋剤として働くジビニルベンゼンを導入して押し出し性を向上させたり、イソプレンを共重合させて強度を向上させたりしたNBRが製品化されています。
2. ニトリルゴムの水素化
ニトリルゴムは分子内に二重結合を有しており、耐オゾン性、耐候性には劣ります。これらの欠点を克服するため、NBRを水素化させて二重結合を単結合に変化させた水素化ニトリルゴムも製品化されています。
なお、ニトリルゴムにはシアノ基も含まれるため、主鎖の炭素間の二重結合のみを選択的に水素化する必要があります。例えばパラジウムなどの金属触媒などが水素化反応に用いられます。水素化ニトリルゴムは水素化された二重結合の割合によって物性が変わります。例えば水素化率が大きいほどムーニー粘度、溶液粘度は上昇します。
参考文献
https://www.jstage.jst.go.jp/article/gomu1944/68/5/68_5_284/_pdf/-char/ja
https://www.jstage.jst.go.jp/article/gomu1944/63/6/63_6_322/_pdf
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