Entonces, ¿qué hace que el caucho de nitrilo (NBR) sea único?
El caucho de nitrilo, también conocido como NBR, Buna-N y caucho de acrilonitrilo butadieno, es un copolímero de caucho sintético de acrilonitrilo (ACN) y butadieno.
Aunque sus propiedades físicas y químicas varían según la composición de nitrilo del polímero, este tipo particular de caucho sintético se distingue por su resistencia al aceite, al combustible y a otras sustancias químicas. Por lo tanto, cuanto mayor sea la cantidad de nitrilo en el polímero, mayor será la resistencia a los aceites, pero menor la flexibilidad del material.
El nitrilo es el elastómero más utilizado en la industria de sellos en la actualidad. Se emplea en las industrias automotriz y aeronáutica para fabricar mangueras para el manejo de combustible y aceite, sellos, ojales y tanques de combustible autosellantes, ya que los cauchos comunes no pueden usarse. La capacidad del NBR para soportar un rango de temperaturas de -40 a 108 °C (-40 a 226 °F) lo convierte en un material ideal para aplicaciones aeronáuticas. El nitrilo butadieno también se utiliza para crear productos moldeados, calzado, adhesivos, selladores, esponjas, espumas expandidas y tapetes. Los usos del caucho de nitrilo incluyen guantes desechables sin látex, correas de transmisión automotriz, mangueras, juntas tóricas, empaques, sellos de aceite, correas trapezoidales, sellos hidráulicos estáticos y dinámicos, cuero sintético, rodillos de impresión y como revestimiento de cables; el látex de NBR también se puede usar en la preparación de adhesivos y como aglutinante de pigmentos.
Aplicaciones típicas: sistemas de combustible de aeronaves, sistemas de combustible de automóviles, equipos todoterreno y sistemas de combustible marinos.
Su resiliencia también convierte al NBR en un material útil para guantes desechables de laboratorio, limpieza y examen. El caucho de nitrilo es más resistente que el caucho natural a aceites y ácidos, con una resistencia superior, pero presenta menor flexibilidad. Por lo tanto, los guantes de nitrilo son más resistentes a las perforaciones que los guantes de caucho natural, especialmente si estos últimos se degradan por la exposición a sustancias químicas u ozono. El caucho de nitrilo también es menos propenso a causar reacciones alérgicas que el caucho natural. A diferencia de los polímeros destinados a la ingestión, donde pequeñas inconsistencias en la composición química/estructura pueden tener un efecto pronunciado en el organismo, las propiedades generales del NBR no se alteran por pequeñas diferencias estructurales/compositivas.
Los nitrilos se pueden componer especialmente para cumplir con los estándares alimentarios internacionales como FDA 21.177:2600; (EC) 1935:2004; BfR XXI.
Propiedades del caucho de nitrilo (NBR)
Los compuestos típicos tienen buena resistencia a los aceites minerales, aceites vegetales, benceno/gasolina, ácidos diluidos comunes y álcalis.
Un factor importante en las propiedades del NBR es la proporción de grupos acrilonitrilo y grupos butadieno en la cadena principal del polímero, denominada contenido de ACN. Cuanto menor sea el contenido de ACN, menor será la temperatura de transición vítrea; sin embargo, cuanto mayor sea el contenido de ACN, mayor será la resistencia del polímero a los disolventes no polares. La mayoría de las aplicaciones que requieren resistencia a disolventes y flexibilidad a bajas temperaturas requieren un contenido de ACN del 33 %.
| Propiedad | Valor típico |
| Dureza, Shore A | 30 – 90 |
| Esfuerzo de rotura por tracción, máximo | 500 – 2500 PSI |
| Alargamiento después de la fractura en % | 600% máximo |
| Densidad | Se puede mezclar en torno a 1,00 g/cm3 |
Un aviso de advertencia:
Tenga cuidado con los nitrilos de calidad "comercial". Suelen ser ingeniosas mezclas químicas de SBR y nitrilo. Esto se hace para abaratar el producto, pero esta ingeniosa química solo tiene un resultado seguro: los dos polímeros se ven comprometidos para una aplicación exigente donde se esperaría que un nitrilo "normal" fuera suficiente. Estas calidades comerciales normalmente no tienen más del 10 % de contenido de ACN, así que ¡CUIDADO!
Almacenamiento de cauchos de nitrilo/NBR
Las piezas de NBR deben mantenerse alejadas de la luz solar directa. Para obtener información más detallada sobre el almacenamiento, consulte la norma ISO 2230:2002 – Productos de caucho – Directrices para el almacenamiento.
De acuerdo con esta norma, si se almacenan correctamente, los materiales de nitrilo/NBR se definen como caucho del Grupo B y, por lo tanto, tienen una vida útil inicial de 7 años, con un período de extensión de 3 años. Cabe destacar que, si le han vendido un producto de calidad comercial con SBR como material de mezcla, esto podría alterar la vida útil y el período de extensión.
He oído hablar de un nitrilo llamado HNBR, ¿qué es?
Buena pregunta. El caucho de nitrilo butadieno hidrogenado (HNBR), también conocido como nitrilo altamente saturado (HSN), es conocido por su resistencia física y la conservación de sus propiedades tras una exposición prolongada al calor, aceite y productos químicos. Un uso común son las juntas tóricas para sistemas de aire acondicionado de automóviles.
Dependiendo de la selección y la carga del relleno, los compuestos de HNBR suelen presentar resistencias a la tracción de 20-31 MPa a 23 °C. Las técnicas de composición permiten utilizar el HNBR en un amplio rango de temperaturas, de -40 °C a 165 °C, con una degradación mínima a largo plazo. Para un rendimiento a baja temperatura, se recomiendan grados con bajo contenido de ACN; el rendimiento a alta temperatura se puede obtener utilizando grados de HNBR altamente saturados con rellenos blancos. En conjunto, los elastómeros de HNBR presentan una excelente resistencia a los fluidos automotrices comunes (p. ej., aceite de motor, refrigerante, combustible, etc.) y a numerosos productos químicos industriales. Al igual que el NBR, la resistencia a fluidos y productos químicos mejora a medida que aumenta el contenido de ACN.
Las propiedades únicas y la mayor resistencia a la temperatura atribuidas al HNBR en comparación con el NBR han resultado en una amplia adopción del HNBR en aplicaciones automotrices, industriales y diversas que requieren un alto rendimiento. El mercado automotriz es, con diferencia, el mayor consumidor, y utiliza HNBR para una amplia gama de sellos dinámicos y estáticos, mangueras y correas. El HNBR también se ha utilizado ampliamente en el sellado industrial para la exploración y el procesamiento de yacimientos petrolíferos, así como en rodillos para acerías y papeleras.
¿Qué pasa con el caucho de nitrilo butadieno carboxilado (XNBR)?
El caucho de nitrilo butadieno carboxilado (XNBR) es básicamente una versión mejorada del caucho de nitrilo butadieno (NBR). Se utiliza habitualmente en aplicaciones resistentes al aceite en sistemas de combustible de automóviles, marinos y aeronaves, donde se requiere alta resistencia y resistencia a la abrasión. Presenta buena resistencia a aceites y disolventes no polares, y una mayor resistencia al desgarro y a la abrasión en comparación con el NBR. Sin embargo, presenta baja resistencia al ozono, a la intemperie y al vapor.
El NBR también se mezcla con PVC para aplicaciones especiales como sellos y perfiles de tanques de techo flotante, donde se requiere buena resistencia a los combustibles aromáticos.
En resumen
El caucho de nitrilo/NBR estándar cubrirá la mayoría de los casos, mientras que las variantes más costosas de HNBR y XNBR se emplearán en casos más especializados.
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