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ＨＮＢＲ在保持ＮＢＲ原有的優異的耐油性的同時,又獲得了非常好的耐熱性(耐150℃高溫)、耐臭氧性,其運用領域已突破了ＮＢＲ的傳統領域,使得氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯等特種橡膠也受到一定的沖擊。從經濟角度看,ＨＮＢＲ銷售價暫時還較貴,但還是比氟橡膠低得多。同時,由于ＨＮＢＲ的剛度低,工藝性能好,密度低,可以加人更多的填料,而且ＨＮＢＲ制品單位體積只有氟橡膠的一半,所以,它將成為氟橡膠等特種彈性體的代用品。雖然,ＨＮＢＲ在國外已生產多年,其應用領域不斷擴大,而在國內尚屬空白,我們應不失時機地開發ＨＮＢＲ。據初步了解,我國大慶、勝利油田有2000余口二期井需用潛油泵在井深2000米,溫度140℃左右下抽油,如用ＮＢＲ的錠子,使用周期僅有幾個月甚至更短,如用ＨＮＢＲ的錠子,使用周期可達一年以上。我國南京橡膠制品一廠每年就需ＨＮＢＲ30余噸。在ＨＮＢＲ的制造中,ＮＢＲ的催化加氫技術是關鍵,溶液加氫ＮＢＲ生產技術條件苛刻,蘭化公司已在進行這項研究工作,由于銠回收率低,成本相對較高。近年來,水溶性兩相催化劑加氫及加氫甲酰化的研究正是著眼于貴金屬催化劑的分離回收及循環使用,一旦能使這類催化劑的應用擴大到高分子的加氫上,就可以用它們來進行ＮＢＲ的氫化,目前,我們已合成了兩個水溶性膦配體,正在進行這方面的嘗試。
氫化丁腈橡膠（簡稱HNBR）是通過氫化丁腈橡膠主鏈上所含的不飽和雙鍵而制得，又稱為高飽和度丁腈橡膠。由于HNBR具有合理的分子結構，因此不僅繼承了NBR的耐油、耐磨等性能，而且還具有更優異的耐熱、耐氧化、耐臭氧、耐化學品性能，可以與氟橡膠相媲美，在許多方面可取代氟橡膠、CR、NBR等特種橡膠。
一、市場需求及預測
2001年，世界HNBR已占NBR市場份額的20％以上，可見HNBR這種特殊形態的NBR的地位日趨重要。2007年世界HNBR需求量約為1.9萬t，預計2010年需求量達2.2萬t。目前國產HNBR的供應主要來自中國石油蘭州化工研究中心，進口產品主要來自日本瑞翁，牌號為Z2010、Z2020。盡管HNBR在汽車的油封、燃油管等耐油部件有正逐漸取代NBR、氟橡膠及CR橡膠等膠種的趨勢，但由于目前生產HNBR使用價格昂貴的催化劑，技術難度大，設備要求高HNBR產品價格一直極高，盡管效益很好，但短期內需求不會有太過明顯的增長。目前，HNBR進口產品噸價在28—32萬元，中國石油蘭州化工研究中心生產的HNBR售價為每噸24～26萬元。由于其價格昂貴，只在不得不用的高級耐油配件上使用，因此，極大地制約了其快速發展。
二、生產技術
HNBR的制備方法主要有3種：NBR溶液加氫法、NBR乳液加氫法和乙烯一丙烯腈共聚法。
1、HNBR溶液加氫法：NBR溶液加氫法是目前工業化采用的主要生產方法。溶液加氫法首先將NBR粉碎，溶于適宜的溶劑，在高溫、高壓反應器中，由貴金屬催化作用與氫氣反應，其中催化劑是關鍵，氫化NBR時，催化劑只對二烯單元的雙鍵選擇性加氫還原成飽和鍵，并不氫化丙烯腈單元的側鏈腈基一C；N。目前已開發的加氫催化劑有鈀(Pd)、銠(Rh)、釕等第Ⅷ族貴金屬元素的均相配位催化劑和非均相載體催化劑。首先問世的非均相載體催化劑是以碳為載體的Pd／C催化劑，這種催化劑的選擇性高，氫化率最高達95.6％。但在加氫反應中，與炭黑親合的二烯類橡膠易吸附在炭黑表面，攪拌時炭黑易凝聚成塊存在于HNBR中，對其硫化特性會產生不良影響。日本瑞翁公司選用SiO：為載體的Pd／SiO：催化劑，已實現了工業化。這兩種載體催化劑氫化NBR時，NBR催化劑殘留物或聚合反應中使用的助劑可能粘附于載體表面或滯留在微孔內，使催化劑活性急劇下降，影響再次使用。均相配位催化劑目前常見的有3種：鈀催化劑、銠催化劑和釕催化劑。鈀型催化劑如[Pd(OAc)]，對水和空氣穩定，貯運方便，可反復回收利用，價格便宜，但活性和選擇性差；釕型催化劑氫化NBR具有非常高的活性，價格較便宜，但選擇性差，加氫反應的同時易發生副反應，產生大量凝膠；銠型催化劑如PhC1(PPh，)，具有最高的活性和選擇性，氫化率最低為95％。但銠資源緊張、價格昂貴，大規模生產應回收利用。有報道用三氨基硅烷可吸收HNBR中81％的殘余銠。另外，目前關于釕、銠雙金屬絡合物催化劑的專利報道也有許多，我國臺灣南帝公司也取得了相關的專利。
2、HNBR的乳液加氫法：NBR乳液加氫法是指在NBR的膠乳中直接加人催化劑及其他必要的添加劑制備HNBR方法。目前已報道的有2類，即水溶性Wilkinson催化劑乳液加氫法和水合肼氫化NBR膠乳法。水溶性Wilkinson催化劑即三(二苯基磷間苯磺酸鈉)氯化銠。Singha等利用Wilkinson催化劑對NBR膠乳進行氫化，氫化溫度75℃，常壓下反應12h，可得氫化度大于6o％的HNBR，但有凝膠產生。催化劑濃度提高，氫化度明顯增大，但凝膠質量分數也迅速上升。水溶性Wilkinsoa催化劑催化NBR膠乳加氫雖不需高壓設備，且有利于提高生產效率，但是膠乳氫化度不高，還有凝膠生成，產品僅適用于某些直接利用膠乳的場合，而且該催化劑仍要使用貴金屬，若要工業化尚需進一步研究。水合肼氫化法不需在體系中加人氫氣，可就地產生強還原劑偶胺，在Cu催化下加氫。1984年由WideMan首次發表了用二酰亞胺作還原劑制備乳液HNBR的工藝，發現NBR膠乳可在水合肼、氧氣或雙氧水等氧化劑以及銅、鐵等金屬離子引發劑的作用下直接生成HNBR。美國GoodYear橡膠輪胎公司的ParKer等采用乳液加氫法制得HNBR膠乳。常壓加氫，反應條件溫和，設備簡單；不需要貴金屬，成本降低；不需溶劑，不會產生污染；膠乳直接氫化，減少工序，降低成本；加氫產品可直接應用于需HNBR膠乳的場合。不足之處是：容易在未氫化的雙鍵上發生交聯副反應，若交聯嚴重，將導致塑煉困難。
3、乙烯一丙烯腈共聚法：乙烯一丙烯腈共聚法反應中由于各單體的反應速率差異很大( 丙烯腈=0.04，乙烯=0.8)，共聚反應條件十分苛刻，且所得產品分子鏈支化度高、無規性差，聚合物性能不太好，此法尚處于小試研究階段。隨著HNBR技術不斷發展和完善，目前已開發出適于不同應用領域的系列品種，如：日本瑞翁公司開發出改進耐寒性的中、低丙烯腈含量的高氫化率HNBR及研制出HNBR中微分散聚甲基丙烯酸鋅(Pz—MA)的聚合物合金，并實現了商品化(商品名zsc)。這種材料具有以往橡膠所沒有的高達50—60MPa的強度，具有硬度高且能在低粘度下成型等特點。
三、發展狀況
日本瑞翁（Zeon）公司早在70年代就開展了HNBR的研究工作，1978年開發成功高活性，高選擇性的以二氧化硅為載體的鈀催化劑，1980年HNBR生產中試成功，并于1984年4月在日本高崗建廠，其牌號為Zetpol。1982年Bayer公司開發出商業牌號Therban1707和1907，含腈量分別為34％和38％的HNBR。加拿大Polysar公司于70年代與日本同步開始研制HNBR，1985年通過中試，1988年11月在美國得克薩斯州投產，產口牌號Tornac，產能為1600噸/年。1991年Bayer公司收購了Polysar的合成橡膠部分，還將在歐洲另建Therban生產廠，設計能力為3000噸/年。1995年瑞翁公司的HNBR生產能力達到5300噸/年。1992年，北京化工大學同臺灣南帝化學工業股份公司合作率先開展NBR的加氫催化劑和加氫工藝的研究，隨后，蘭化公司化學研究所和吉化公司研究院也相繼開始HNBR的研究工作，1999年我國蘭化公司HNBR開發成功，牌號為LH－9901，LH－9902。目前，世界HNBR生產能力達2.2萬噸/年，生產廠家主要有德國Bayer公司（生產能力為1.0萬t/a），日本Zeon公司（生產能力為1.2萬噸/年）。
四、主要用途
HNBR主要用于汽車耐油橡膠部件，其消耗量的45％用于生產傳動帶，密封件占25%，電纜和膠管占13%。密封墊，襯墊，O形圈類：近年來，油井和氣井的鉆探越來越深，溫度更高，工作環境更惡劣，氟橡膠密封件在這樣的環境都容易損壞。在高溫和高壓下對橡膠性能影響最大的介質是H2S，CO2
，甲烷，柴油，胺緩蝕劑，蒸汽以及酸類，而HNBR對上述化學介質有極好耐受性能，特別適合生產油井、氣井用防暴器，鉆管護罩，栓塞，閥門密封圈，泵類活塞，動力電纜護套，旋轉膠管等橡膠零部件。HNBR的耐輻射性能比硅橡膠，氟橡膠，聚四氟乙烯好，還適宜作核電站的各種橡
膠密封件。輥筒：HNBR具有良好的耐化學藥品性能和耐熱性，適于制作各種工業用橡膠輥筒，特別是耐油性和耐磨耗性非常優異的ZSC更為引人注目，ZSC即使硬度超過90度，其加工粘度也很低，易成型，比聚氨酯橡膠的強度、耐水性、耐油性都有大的改進，適合用作高硬度橡膠輥筒材料，如印刷膠輥，工業膠輥等。
除上述用途外，HNBR還可用作擋泥板，振動吸收材料，纜索等。HNBR膠乳可用作表面涂層，用作紙張，皮革、陶瓷、纖維的粘合劑以及發泡橡膠，浸漬膠乳產品。HNBR還可作ABS/PVC共混體系的相容劑，在ABS/PVC共混物中添加HNBR，其拉伸強度性能優異。將PVC/EVA與HNBR共混，可改善PVC/EVA的韌性。將HNBR用作塑料添加劑，可提高塑料的抗沖擊性能、耐老化和耐油性能，如PVC/HNBR具有很高的耐熱空氣老化性能和在燃油中的耐熱老化性能；HNBR/PC強度高，加工性能好，并具有良好的熱穩定性；EPDM加入HNBR后可大幅度提高耐油性能，這些共混改性技術給HNBR的應用開辟了新的領域。