Материал уплотнения NBR
Материал NBR, или бутадиен-нитрильный каучук относится к самым популярным синтетическим полимерам, применяемым в производстве уплотнителей.
Материал резины NBR широко используется в различных отраслях производства: машино- и станкостроении, нефтяной и пищевой промышленности, гидравлических и пневматических устройствах.
Технические характеристики материала
Нитрильный каучук отличается высокой устойчивостью к набуханию в масляной, жировой и бензольной среде. Материал сальника NBR из каучука имеет хорошую устойчивость ко многим техническим жидкостям и газам:
Нежелательно использование материала уплотнения NBR в биологически разлагающихся гидравлических жидкостях, этилированных бензинах, силиконовых маслах и жирах, дизельном топливе, содержащем более 40% ароматических углеводородов. Материал резины NBR теряет свои уплотняющие свойства и разрушается под действием:
Нитрильный каучук разрушается под действием агрессивных атмосферных влияний и ультрафиолета.
Температура выше 100°С ускоряет старение материала, делая его хрупким и твердым. Процесс старения замедляется при отсутствии кислорода, например в горячих масляных жидкостях.
Использование
Высокие технические характеристики делают бутадиен-нитрильный каучук востребованным в различных отраслях промышленности.
Материал резины NBR применяется для изготовления различных деталей РТИ:
Благодаря низкой стоимости по сравнению с другими полимерными материалами из NBR изготавливают транспортерные ленты, пресс-формы, торцевые уплотнения для насосов.
Материалы xNBR и NBR — основные различия
Нитрил-каучук NBR — один из самых доступных эластомеров. Используются для изготовления деталей для статических устройств.
ХNBR по сравнению с обычным нитрильным каучуком NBR имеет более высокие показатели стойкости к истиранию и сопротивлению разрыву.
Карбоксилированный материал ХNBR широко востребован в автомобильной промышленности, машиностроении, химической и нефтяной отрасли для изготовления эластичных ремней, шлангов, статических и динамических уплотнителей, формовых резинотехнических изделий. Подходит для производства уплотнителей для подвижных агрегатов.
Что такое NBR?
Характеристики химической стойкости
Резины на основе NBR обладают хорошей устойчивостью к:
Алифатическим углеводородам (пропан, бутан, бензины)
Большинству минеральных масел и пластичных смазок на их основе тяжело воспламеняющейся гидравлической жидкости
Жидкому топливу: бензину, дизельному топливу и мазуту
Животному и растительному маслу и жиру
Горячей воде
Солевым растворам при невысокой температуре
Разбавленным кислотам
Относительно низким температурам
Спирту
Ароматическим веществам с концентрацией менее 40 % (освинцованное горючее)
Низкая стойкость к:
Ацетону
Ультрафиолету и атмосферному воздействию
Уксуснокислотному сложному эфиру
Ароматическим углеводородам (например, бензол, толуол)
Хлорированным углеводородам (трихлорэтилен, перхлорэтилен)
Силиконовым маслам и смазкам
Тормозным жидкостям на гликолевой основе
Воздействию озона и погодному воздействию.
Некоторые торговые марки NBR/БНК
NBR (БНК) известен под различными, наименованиями.
Часть из них сейчас не обозначают конкретного производителя, например, СКН (SKN, традиционное обозначение в СССР и России), Buna-N (Буна-N), Gr-N.
Другие наименования являются торговыми марками производителя:
NipolN (НиполN)
Krynac (Крайнак)
Europrene
Perbunan (ПербунанN)
Chemigum (Хемигум)
Hycar (Хайкар)
Paracril
Nysysn
Baymod N
Nacar NBR
Arnipol
Paracril
KerN
Резина NBR (Buna N) – характеристики и применение
Что такое NBR?
NBR или Buna N (Nitrile Butadiene Rubber) — бутадиен-нитрильный каучук или, как его называют, нитрильный каучук, считается стандартным материалом для уплотнительных колец круглого сечения. По своим характеристикам cоответствует группам резины 1, 2, 3 по ГОСТ 18829-73. Уплотнительные кольца из резины NBR имеют высокую устойчивость к набуханию по отношению к бензолам, маслам и жирам. Уплотнения из NBR используется в таких областях, как гидравлика, двигателестроение, машиностроение, нефтяная промышленность, аппаратостроение. Бутадиен-нитрильный каучук получил широкое распространение из-за сочетания низкой стоимости (в сравнении с другими базовыми полимерами) с хорошей маслостойкостью и износостойкостью. Наибольший недостаток нитрила — в слабой стойкости к повышенным температурам. Материал твердеет, дает трещины. Нитрил — это сополимер бутадиена и акрилонитрила (ACN). Верхняя температурная граница эксплуатации может быть расширена путем увеличения процента ACN, однако при этом также поднимется и нижний температурный предел. Если уменьшить процент ACN, понизится нижний температурный предел, но пострадает работоспособность при повышенных температурах.
NBR – это полуфабрикат из сшитого серой акрил-нитрил-бутадиен-каучука, наполнен сажей и не пригоден для электроизоляции, обычно окрашен в черный цвет.
Основные свойства NBR
Ниже приведены данные по устойчивости резиновых изделий из NBR каучука на воздействие определенных сред.
Хорошая устойчивость
Средняя устойчивость
Низкая/нулевая устойчивость
Область применения изделий из NBR
NBR применяется в основном в тех областях, в которых, наряду с высокой устойчивостью к горючим и минеральным маслам, также требуется высокая эластичность и низкая остаточная деформация. К примеру, в технике уплотнений, где необходимы «мягкие уплотнения» или как преднатяжительный элемент для менее эластичных материалов.
Преимущественное применение:
— грязесъемники для особых случаев;
— штоковые и поршневые уплотнения для низких давлений;
— уплотнения валов;
— уплотнительные кольца круглого сечения.
Бутадиен-нитрильные каучуки
Понятие и химическая природа
Также к бутадиен-нитрильным каучукам (БНК) относят высокомолекулярные соединения, имеющие следующие наименования, торговые марки и аббревиатуры: акрило-нитрильные, дивинил-нитрильные каучуки, СКН, NBR и другие обозначения. По химической природе БНК являются сополимерами, включающими бутадиен и акрилонитрил, что определяет их основные свойства.
Звенья акрилонитрила в полимерной молекуле расположены нерегулярным образом и могут содержаться в различном количестве. Бутадиен в молекулах каучука обеспечивает ее гибкость. В каучуках разнообразных марок количество таких звеньев может варьироваться от 17 до более чем 50 процентов. Нерегулярность – главная причина аморфного состояния бутадиен-нитрильных каучуков.
Масса макромолекулы каучуков на базе бутадиена и акрилонитрила российского производства обычно равна 250-350 тысяч единиц. При этом молекулы обычно обладают значительной степенью разветвленности, что придает ему особые свойства.
Получение и разновидности
Синтез БНК проходит путем сополимеризации по радикальному механизму в водной эмульсионной среде, в которую входят бутадиен и акрилонитрил, с участием эмульгаторов и регуляторов молекулярной массы. В итоге реакции степень превращения исходных мономеров достигает величины порядка 70-80 процентов.
Рис.1. Общая формула БН каучука
Для обрыва роста цепи применяют специальные вещества, например гидрохинон. Впоследствии в систему добавляют антиокислители и удаляют неиспользованные мономеры. При этом готовый каучук проходит стадию коагуляции, промывки и сушки.
Бутадиен-нитрильный каучук выпускается в гамме цветов от ненасыщенно-желтого до коричневого в зависимости от соотношения мономеров и количества примесей, которое может составлять величину вплоть до 5 процентов.
В промышленности каучук производят в виде блоков, лент, листовых материалов, гранулята или в форме порошков.
Свойства БН каучуков и их вулканизатов
Комплекс свойств бутадиен-нитрильных, в отличие от прочих каучуков, во многом зависит от их химического состава, то есть процентного соотношения между мономерными звеньями.
В общем виде такие каучуки растворимы в кетонах, этилацетате, хлороформе. Менее сильные полярные растворители воздействуют только на материалы с низким количеством акрилонитрила. То же самое справедливо для радиационной стойкости, которой обладают каучуки, содержащие более 40 процентов акрилонитрила.
Ввиду того, что бутадиен-нитрильные каучуки обладают ненасыщенными (двойными) связями в составе своей полимерной цепи, они, в отличие от многих полимеров довольно реакционноспособны по своим химическим свойствам. Так, каучуки вступают в реакцию с молекулярным кислородом и хлором, а также, способны подвергаться каталитическому гидрированию по таким связям.
Температура разложения нитрильных каучуков составляет примерно 430 градусов С, при ее достижении происходит распад макромолекул с эмиссией циановодорода (синильной кислоты). Вулканизированные каучуки выдерживают эксплуатацию при температуре 120-130 градусов С (специальные марки – до 160 градусов С).
Также вулканизаты на базе бутадиен-нитрильных каучуков устойчивы к воздействию достаточно агрессивных реагентов, например углеводородов, масел, жира, многоатомных спиртов, формальдегида, слабых кислот. Они обладают хорошими прочностными свойствами, теплостойки. Устойчивость резин повышается с ростом количества акрилонитрила в макромолекулах каучука.
Каучуки на базе бутадиена и акрилонитрила и вулканизаты являются сгораемыми веществами, кислородный индекс которых не превышает значения 0,2-0,3.
Переработка
Бутадиен-нитрильные каучуки подвергают переработке при помощи формования на вальцах, каландрах, экструзионной технике и дальнейшей вулканизации при повышенной до порядка 150 градусах температуре.
БНК при переработке можно совмещать с прочими каучуками и с термореактивными смолами, такими как фенолформальдными и др, регулируя комплекс их свойств.
В качестве вулканизаторов для бутадиен-нитрильных каучуков применяется классический агент сера, а для термостойких резин – тетраметилтиурамдисульфид. Наполнителями для такой резины обычно являются мел, каолин, оксид кремния, сажа и т.д. Пластифицируют вулканизованный БНК при помощи фталатов, себацинатов, канифоли и уже упоминавшихся фенолформальдегидных смол.
Применение
Бутадиен-нитрильные каучуки широко применяются при выпуске различных продуктов, работающих в среде масел, топлив и химикатов, в частности уплотнительных изделий. Также они хорошо подходят для выпуска ремней, некоторых автокомпонентов, деталей авиа- и нефтяной индустрии, обувного производства и т.д.
Рис.2. Типичные изделия
Каучуки на базе бутадиена и акрилонитрила также используют при производстве клеев, как пластификаторы для прочих полимеров. Некоторые нитрильные каучуки находят области применения в электротехнике для изоляции проводов и кабелей.
Каучуки достаточно широки используют в компаундах, главным образом в смесях с поливинилхлоридом. Из таких материалов изготавливают озоностойкие, износостойкие и огнестойкие продукты.
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий
Чем 70 NBR отличается от 72 NBR 872
Качество резины: критерии качества
Большое количество однотипных эластомерных материалов для изготовления резинотехнических изделий поражает воображение, и часто приводит к вопросу: как правильно подобрать материал, подходящий для конкретного случая? Каким образом можно судить о качестве резины по её маркировке?
Давайте попытаемся разобраться в этом вопросе на примере материала NBR – бутадиен-нитрилакрилового каучука! Итак, бутадиен-нитрилакриловый каучук (NBR) относится к группе эластомеров и является синтетическим каучуком – продуктом совместной поляризации бутадиена с нитрилом акриловой кислоты. Этот материал имеет самое широкое применение в производстве резинотехнических изделий. Почему же тогда существуют готовые изделия разного уровня качества? В чем же отличие между материалом (или компаундом), с обозначением 70 NBR, и предлагаемым большинством производителей РТИ, и материалом с обозначением 72 NBR 872 от Freudenberg Simrit? Какая информация скрыта за этими маркировками?
Цифры, стоящие перед аббревиатурой NBR, традиционно обозначают твердость, которая, в свою очередь, является наиболее важным параметром для характеристики резино-эластичных материалов. К сведению: как правило, значение твердости даётся с допуском ±5 единиц по шкале Шор А. Этот относительно большой диапазон необходим, чтобы учесть разницу между различными приборами и контролёрами, а также нормальное поле допуска при вулканизации готовых изделий.
Таким образом, проводя сравнение двух материалов, можно сказать следующее:
Зависимость свойств материала NBR от процентного содержания акрилонитрила
Что же касается материала 72 NBR 872 от Freudenberg Simrit, цифры, стоящие после аббревиатуры NBR, означают порядковый номер данного конкретного компаунда, обладающего определенными физико-механическими свойствами. Вся информация о материалах Simrit находится в свободном доступе на сайте компании www.simrit.ru, раздел «Сервис», подраздел «Информация о материалах».
Freudenberg Simrit – это не только мировой лидер в области производства уплотнений, но и разработчик оригинальных компаундов на основе известных базовых материалов: бутадиен-нитрилакрилового каучука, фторкаучука, полиуретана, ПТФЭ и многих других. В портфеле компании более десяти разновидностей базовых материалов и сотни компаундов. Так, например, помимо компаунда 72 NBR 872 мы можем предложить 72 NBR 708, 72 NBR 902, 72 NBR 99041 и др. Каждый из предлагаемых нами компаундов имеет строго индивидуальный набор сбалансированных характеристик, был разработан специалистами компании для разных типов уплотнений (манжеты, кольца, шнуры и т.д.) и разных условий работы (уплотняемая среда, температура, давление и т.п.).
В следующих статьях мы продолжим тему материалов, специальных компаундов на их основе и условий применения.
