Was also macht Nitrilkautschuk (NBR) so einzigartig?
Nitrilkautschuk, auch bekannt als NBR, Buna-N und Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, ist ein synthetisches Kautschuk-Copolymer aus Acrylnitril (ACN) und Butadien.
Obwohl die physikalischen und chemischen Eigenschaften je nach Nitrilanteil im Polymer variieren, zeichnet sich dieser spezielle Synthesekautschuk durch seine generelle Beständigkeit gegenüber Öl, Kraftstoff und anderen Chemikalien aus. Je höher der Nitrilanteil im Polymer ist, desto höher ist die Ölbeständigkeit, aber desto geringer ist die Flexibilität des Materials.
Nitrilkautschuk ist heute das am weitesten verbreitete Elastomer in der Dichtungsindustrie. Er wird in der Automobil- und Luftfahrtindustrie zur Herstellung von Kraftstoff- und Ölschläuchen, Dichtungen, Tüllen und selbstabdichtenden Kraftstofftanks verwendet, da herkömmliche Kautschuke hier nicht zum Einsatz kommen. Dank seiner Temperaturbeständigkeit von -40 °C bis 108 °C ist NBR ein ideales Material für Anwendungen in der Luftfahrt. Nitril-Butadien-Kautschuk wird außerdem zur Herstellung von Formteilen, Schuhen, Klebstoffen, Dichtstoffen, Schwämmen, Schaumstoffen und Fußmatten verwendet. Zu den Anwendungsgebieten von Nitrilkautschuk zählen latexfreie Einweghandschuhe, Antriebsriemen, Schläuche, O-Ringe, Dichtungen, Wellendichtringe, Keilriemen, statische und dynamische Hydraulikdichtungen, Kunstleder, Walzen für Druckmaschinen und Kabelummantelungen. NBR-Latex kann zudem zur Herstellung von Klebstoffen und als Pigmentbindemittel eingesetzt werden.
Typische Anwendungsbereiche: Flugzeugtreibstoffsysteme, Kraftfahrzeugtreibstoffsysteme, Geländefahrzeuge und Schiffstreibstoffsysteme.
Seine Elastizität macht NBR zu einem nützlichen Material für Einweghandschuhe in Labor, Reinigung und Untersuchung. Nitrilkautschuk ist beständiger gegen Öle und Säuren als Naturkautschuk und weist eine höhere Festigkeit auf, ist jedoch weniger flexibel. Daher sind Nitrilhandschuhe durchstoßfester als Naturkautschukhandschuhe, insbesondere wenn letztere durch Chemikalien oder Ozon geschädigt sind. Nitrilkautschuk löst zudem seltener allergische Reaktionen aus als Naturkautschuk. Im Gegensatz zu Polymeren, die zum Verzehr bestimmt sind und bei denen bereits geringfügige Abweichungen in der chemischen Zusammensetzung/Struktur erhebliche Auswirkungen auf den Körper haben können, werden die allgemeinen Eigenschaften von NBR durch kleinere strukturelle/kompositorische Unterschiede nicht beeinträchtigt.
Nitrilkautschuke können speziell so zusammengesetzt werden, dass sie internationalen Lebensmittelstandards wie FDA 21.177 2600; (EG) 1935:2004; BfR XXI entsprechen.
Eigenschaften von Nitrilkautschuk (NBR)
Typische Verbindungen weisen eine gute Beständigkeit gegenüber Mineralölen, Pflanzenölen, Benzol/Benzin, gewöhnlichen verdünnten Säuren und Laugen auf.
Ein wichtiger Faktor für die Eigenschaften von NBR ist das Verhältnis von Acrylnitril- zu Butadiengruppen im Polymergerüst, der sogenannte ACN-Gehalt. Je niedriger der ACN-Gehalt, desto niedriger die Glasübergangstemperatur; je höher der ACN-Gehalt hingegen, desto besser die Beständigkeit des Polymers gegenüber unpolaren Lösungsmitteln. Die meisten Anwendungen, die sowohl Lösungsmittelbeständigkeit als auch Flexibilität bei niedrigen Temperaturen erfordern, benötigen einen ACN-Gehalt von 33 %.
| Eigentum | Typischer Wert |
| Härte, Shore A | 30 – 90 |
| Zugfestigkeit bis zum Bruch | 500 – 2500 PSI |
| Dehnung nach Bruch in % | 600 % maximal |
| Dichte | Kann auf etwa 1,00 g/cm² eingestellt werden3 |
Ein Warnhinweis:
Vorsicht vor Nitrilen in „kommerzieller“ Qualität! Diese bestehen in der Regel aus raffinierten chemischen Mischungen von SBR und Nitril. Dadurch soll das Produkt günstiger werden, doch diese raffinierte Chemie hat nur ein sicheres Ergebnis: Die beiden Polymere sind für eine anspruchsvolle Anwendung, bei der man ein „normales“ Nitril erwarten würde, nicht mehr geeignet. Diese kommerziellen Qualitäten enthalten üblicherweise nicht mehr als 10 % ACN – also Vorsicht!
Lagerung von Nitril-/NBR-Kautschuken
NBR-Teile sollten vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt werden. Genauere Informationen zur Lagerung finden Sie in ISO 2230:2002 – Gummiprodukte – Leitfaden für die Lagerung.
Gemäß dieser Norm gelten Nitril-/NBR-Materialien bei korrekter Lagerung als Kautschuk der Gruppe B und haben daher eine anfängliche Haltbarkeit von 7 Jahren mit einer Verlängerungsfrist von 3 Jahren. Wenn Ihnen jedoch ein handelsübliches Produkt mit SBR-Anteil verkauft wurde, kann sich die Haltbarkeit und die Verlängerungsfrist ändern.
Ich habe von einem Nitrilkautschuk namens HNBR gehört, was ist das?
Gute Frage. Hydrierter Nitril-Butadien-Kautschuk (HNBR) – auch bekannt als hochgesättigter Nitrilkautschuk (HSN) – zeichnet sich durch seine Festigkeit und den Erhalt seiner Eigenschaften auch nach langfristiger Einwirkung von Hitze, Öl und Chemikalien aus. Ein gängiges Anwendungsgebiet sind O-Ringe für Kfz-Klimaanlagen.
Abhängig von der Füllstoffauswahl und -menge weisen HNBR-Compounds typischerweise Zugfestigkeiten von 20–31 MPa bei 23 °C auf. Dank spezieller Compoundiertechniken ist HNBR in einem breiten Temperaturbereich von -40 °C bis 165 °C einsetzbar und zeigt auch nach langer Zeit nur minimale Degradation. Für Anwendungen bei niedrigen Temperaturen werden ACN-arme Typen empfohlen; hohe Temperaturen lassen sich durch die Verwendung hochgesättigter HNBR-Typen mit weißen Füllstoffen erzielen. HNBR-Elastomere zeichnen sich generell durch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber gängigen Kfz-Flüssigkeiten (z. B. Motoröl, Kühlmittel, Kraftstoff usw.) und vielen Industriechemikalien aus. Ähnlich wie bei NBR verbessert sich die Beständigkeit gegenüber Flüssigkeiten und Chemikalien mit steigendem ACN-Gehalt.
Die einzigartigen Eigenschaften und die höhere Temperaturbeständigkeit von HNBR im Vergleich zu NBR haben zu einer breiten Anwendung von HNBR in der Automobilindustrie, der Industrie und in diversen anderen anspruchsvollen Bereichen geführt. Der Automobilmarkt ist mit Abstand der größte Abnehmer und verwendet HNBR für eine Vielzahl dynamischer und statischer Dichtungen, Schläuche und Riemen. HNBR findet auch breite Anwendung in der industriellen Dichtungstechnik für die Erdölförderung und -verarbeitung sowie für Walzen in Stahl- und Papierfabriken.
Und wie sieht es mit carboxyliertem Nitril-Butadien-Kautschuk (XNBR) aus?
Carboxyliertes Nitril-Butadien-Kautschuk (XNBR) ist im Grunde eine verbesserte Version von Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR). Typische Anwendungsgebiete sind ölbeständige Anwendungen in Kraftstoffsystemen von Automobilen, Schiffen und Flugzeugen, wo hohe Festigkeit und Abriebfestigkeit erforderlich sind. Es bietet eine gute Beständigkeit gegenüber Ölen und unpolaren Lösungsmitteln und weist im Vergleich zu NBR eine verbesserte Reißfestigkeit und Abriebfestigkeit auf. Im Gegensatz dazu ist seine Beständigkeit gegenüber Ozon und Witterungseinflüssen sowie gegenüber Wasserdampf gering.
NBR wird auch mit PVC für spezielle Anwendungen wie z. B. Dichtungen und Profile für Schwimmdachtanks gemischt, bei denen eine gute Beständigkeit gegenüber aromatischen Kraftstoffen erforderlich ist.
Zusammenfassung
Standard-Nitrilkautschuk/NBR deckt die meisten Anwendungsfälle ab, während die teureren Varianten HNBR und XNBR in spezielleren Fällen zum Einsatz kommen.
Sie können auch unsere praktische Nitril-Vergleichstabelle herunterladen , die viele nützliche Informationen enthält.
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