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Was ist Nitril-/NBR-Kautschuk?
Allgemeine Nachrichten und Veranstaltungen, Bildung, Membran und Dünnschicht – 18. Juni 2020

Was 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 seine physikalischen und chemischen Eigenschaften je nach Nitrilzusammensetzung des Polymers variieren, zeichnet sich dieser besondere synthetische Kautschuktyp dadurch aus, dass er im Allgemeinen beständig gegen Öl, Kraftstoff und andere Chemikalien ist. Je mehr Nitril im Polymer enthalten ist, desto höher ist die Beständigkeit gegenüber Ölen, desto geringer ist jedoch die Flexibilität des Materials.

Nitril ist heute das am häufigsten verwendete Elastomer in der Dichtungsindustrie. Es wird in der Automobil- und Luftfahrtindustrie zur Herstellung von Kraftstoff- und Ölschläuchen, Dichtungen, Tüllen und selbstdichtenden Kraftstofftanks verwendet, da gewöhnlicher Gummi nicht verwendet werden kann. Die Fähigkeit von NBR, einem Temperaturbereich von -40 bis 108 °C (-40 bis 226 °F) standzuhalten, macht es zu einem idealen Material für Luftfahrtanwendungen. Nitrilbutadien wird auch zur Herstellung von Formteilen, Schuhen, Klebstoffen, Dichtstoffen, Schwämmen, Schaumstoffen und Fußmatten verwendet. Zu den Einsatzmöglichkeiten von Nitrilkautschuk gehören latexfreie Einweghandschuhe, Antriebsriemen für Kraftfahrzeuge, Schläuche, O-Ringe, Dichtungen, Öldichtungen, Keilriemen, statische und dynamische Hydraulikdichtungen, Kunstleder, Formrollen für Drucker und als Kabelummantelung. NBR-Latex kann auch zur Herstellung von Klebstoffen und als Pigmentbindemittel verwendet werden.

Typische Anwendungen: Kraftstoffsysteme für Flugzeuge, Kraftstoffsysteme für Kraftfahrzeuge, Off-Road-Ausrüstung und Kraftstoffsysteme für Schiffe.

Seine Widerstandsfähigkeit macht NBR auch zu einem nützlichen Material für Einweg-Labor-, Reinigungs- und Untersuchungshandschuhe. Nitrilkautschuk ist gegenüber Ölen und Säuren widerstandsfähiger als Naturkautschuk und weist eine höhere Festigkeit auf, weist jedoch eine geringere Flexibilität auf. Nitrilhandschuhe sind daher durchstichfester als Handschuhe aus Naturkautschuk, insbesondere wenn letztere durch Einwirkung von Chemikalien oder Ozon angegriffen werden. Außerdem löst Nitrilkautschuk seltener allergische Reaktionen aus als Naturkautschuk. Im Gegensatz zu Polymeren, die zur Einnahme bestimmt sind und bei denen kleine Unstimmigkeiten in der chemischen Zusammensetzung/Struktur ausgeprägte Auswirkungen auf den Körper haben können, werden die allgemeinen Eigenschaften von NBR durch geringfügige Unterschiede in der Struktur/Zusammensetzung nicht verändert.

Nitrile können speziell zusammengesetzt werden, um internationale Lebensmittelstandards wie FDA 21.177 2600 zu erfüllen; (EG) 1935:2004; BfR XXI.

Eigenschaften von Nitrilkautschuk (NBR).

Typische Verbindungen weisen eine gute Beständigkeit gegenüber Mineralölen, Pflanzenölen, Benzol/Benzin sowie gewöhnlichen verdünnten Säuren und Laugen auf.

Ein wichtiger Faktor für die Eigenschaften von NBR ist das Verhältnis von Acrylnitrilgruppen zu Butadiengruppen im Polymerrückgrat, der als ACN-Gehalt bezeichnet wird. Je niedriger der ACN-Gehalt ist, desto niedriger ist die Glasübergangstemperatur; Je höher jedoch der ACN-Gehalt, desto besser ist die Beständigkeit des Polymers gegenüber unpolaren Lösungsmitteln. Die meisten Anwendungen, die sowohl Lösungsmittelbeständigkeit als auch Flexibilität bei niedrigen Temperaturen erfordern, erfordern einen ACN-Gehalt von 33 %.

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Ein Warnhinweis:

Hüten Sie sich vor Nitrilen „kommerzieller“ Qualität. Dies sind normalerweise clevere chemische Mischungen aus SBR und Nitril. Dies geschieht, um das Produkt billiger zu machen, aber diese clevere Chemie hat nur ein bestimmtes Ergebnis: Die beiden Polymere werden für eine anspruchsvolle Anwendung beeinträchtigt, bei der man erwarten würde, dass ein „normales“ Nitril die Aufgabe erfüllt. Diese kommerziellen Qualitäten haben normalerweise nicht mehr als 10 % ACN-Gehalt – also Vorsicht!

Zu den typischen Industrieanwendungen für Nitril gehören Kraftstoffsysteme für Flugzeuge, Kraftstoffsysteme für Kraftfahrzeuge, Off-Road-Ausrüstung und Kraftstoffsysteme für Schiffe.

Lagerung von Nitril-/NBR-Kautschuken

NBR-Teile sollten vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt werden. Ausführlichere Informationen zur Lagerung finden Sie in ISO 2230:2002 – Gummiprodukte – Richtlinien zur Lagerung. 

Im Einklang mit dieser Norm werden Nitril-/NBR-Materialien bei korrekter Lagerung als Gummi der Gruppe B definiert und haben als solche eine anfängliche Haltbarkeitsdauer von 7 Jahren mit einer Verlängerungsfrist von 3 Jahren. Auch hier gilt: Wenn Ihnen eine handelsübliche Qualität mit SBR als Mischmaterial verkauft wurde, kann sich dies auf die Haltbarkeit und Verlängerungsdauer auswirken.

Zu den typischen Industrieanwendungen für Nitril gehören Kraftstoffsysteme für Flugzeuge, Kraftstoffsysteme für Kraftfahrzeuge, Off-Road-Ausrüstung und Kraftstoffsysteme für Schiffe.

Ich habe von einem Nitril namens HNBR gehört. Was ist das?

Gute Frage. Hydrierter Nitril-Butadien-Kautschuk (HNBR) – auch als hochgesättigtes Nitril (HSN) bekannt – ist bekannt für seine physikalische Festigkeit und die Beibehaltung seiner Eigenschaften auch nach längerer Einwirkung von Hitze, Öl und Chemikalien. Eine häufige Verwendung sind O-Ringe für Kfz-Klimaanlagen.

Abhängig von der Auswahl und Beladung des Füllstoffs weisen HNBR-Compounds typischerweise Zugfestigkeiten von 20–31 MPa auf, gemessen bei 23 °C. Compoundierungstechniken ermöglichen die Verwendung von HNBR über einen breiten Temperaturbereich von -40 °C bis 165 °C mit minimaler Zersetzung über lange Zeiträume. Für die Leistung bei niedrigen Temperaturen werden Qualitäten mit niedrigem ACN-Gehalt empfohlen; Hochtemperaturleistung kann durch die Verwendung hochgesättigter HNBR-Typen mit weißen Füllstoffen erreicht werden. Als Gruppe weisen HNBR-Elastomere eine hervorragende Beständigkeit gegenüber gängigen Automobilflüssigkeiten (z. B. Motoröl, Kühlmittel, Kraftstoff usw.) und vielen Industriechemikalien auf. Wie bei NBR verbessert sich die Flüssigkeits- und Chemikalienbeständigkeit mit zunehmendem ACN-Gehalt.

Die einzigartigen Eigenschaften und die höhere Temperaturbeständigkeit, die HNBR im Vergleich zu NBR zugeschrieben werden, haben zu einer breiten Akzeptanz von HNBR in der Automobil- und Industrieindustrie sowie in verschiedenen leistungsintensiven Anwendungen geführt. Der Automobilmarkt ist mit Abstand der größte Verbraucher und verwendet HNBR für eine Vielzahl dynamischer und statischer Dichtungen, Schläuche und Riemen. HNBR wird auch häufig in industriellen Dichtungen für die Exploration und Verarbeitung von Ölfeldern sowie in Walzen für Stahl- und Papierfabriken eingesetzt.

Was ist mit carboxyliertem Nitril-Butadien-Kautschuk (XNBR)?

Carboxylierter Nitril-Butadien-Kautschuk (XNBR) ist im Grunde eine verbesserte Version von Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR). Typische Anwendungen sind ölbeständige Anwendungen in Kraftstoffsystemen für Kraftfahrzeuge, Schiffe und Flugzeuge, bei denen eine hohe Festigkeit und Abriebfestigkeit erforderlich ist. Es verfügt über eine gute Beständigkeit gegen Öle und unpolare Lösungsmittel und verfügt im Vergleich zu NBR über eine verbesserte Reißfestigkeit und Abriebfestigkeit. Umgekehrt weist es eine schlechte Ozon- und Witterungsbeständigkeit sowie eine schlechte Dampfbeständigkeit auf.

NBR wird auch mit PVC für spezielle Anwendungen wie Schwimmdachtankdichtungen und -profile gemischt, bei denen eine gute Beständigkeit gegen aromatische Kraftstoffe erforderlich ist.

In Summe

Standard-Nitril-/NBR-Gummi deckt die meisten Fälle ab, wobei in spezielleren Fällen die teureren Varianten von HNBR und XNBR eingesetzt werden.

Sie können auch unsere praktische Nitril-Vergleichstabelle mit vielen nützlichen Informationen herunterladen.

Zu den typischen Industrieanwendungen für Nitril gehören Kraftstoffsysteme für Flugzeuge, Kraftstoffsysteme für Kraftfahrzeuge, Off-Road-Ausrüstung und Kraftstoffsysteme für Schiffe.

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