Qu’est-ce qui rend le caoutchouc nitrile (NBR) unique ?
Le caoutchouc nitrile, également connu sous le nom de NBR, Buna-N et caoutchouc acrylonitrile butadiène, est un copolymère de caoutchouc synthétique d'acrylonitrile (ACN) et de butadiène.
Bien que ses propriétés physiques et chimiques varient selon la composition en nitrile du polymère, ce type particulier de caoutchouc synthétique se distingue par sa résistance générale aux huiles, aux carburants et autres produits chimiques. Ainsi, plus la teneur en nitrile du polymère est élevée, plus sa résistance aux huiles est importante, mais moins le matériau est flexible.
Le nitrile est l'élastomère le plus utilisé aujourd'hui dans l'industrie des joints d'étanchéité. Il est employé dans les secteurs automobile et aéronautique pour la fabrication de tuyaux de transport de carburant et d'huile, de joints, d'œillets et de réservoirs de carburant auto-obturants, les caoutchoucs ordinaires étant inadaptés. Sa capacité à résister à des températures allant de -40 °C à 108 °C (-40 °F à 226 °F) en fait un matériau idéal pour les applications aéronautiques. Le nitrile butadiène (NBR) sert également à la fabrication de pièces moulées, de chaussures, d'adhésifs, de mastics, d'éponges, de mousses expansées et de tapis de sol. Parmi ses applications, on trouve les gants jetables sans latex, les courroies de transmission automobile, les tuyaux, les joints toriques, les joints d'étanchéité, les joints d'huile, les courroies trapézoïdales, les joints hydrauliques statiques et dynamiques, le cuir synthétique, les rouleaux de formage pour imprimantes et le gainage de câbles. Le latex NBR peut également être utilisé dans la préparation d'adhésifs et comme liant pour pigments.
Applications typiques : systèmes d’alimentation en carburant pour aéronefs, systèmes d’alimentation en carburant pour automobiles, équipements tout-terrain et systèmes d’alimentation en carburant pour navires.
Sa résilience fait également du NBR un matériau utile pour les gants jetables de laboratoire, de nettoyage et d'examen. Le caoutchouc nitrile est plus résistant aux huiles et aux acides que le caoutchouc naturel, et offre une solidité supérieure, mais il est moins flexible. Les gants en nitrile sont donc plus résistants à la perforation que les gants en caoutchouc naturel, surtout si ces derniers sont dégradés par l'exposition à des produits chimiques ou à l'ozone. Le caoutchouc nitrile est également moins susceptible de provoquer une réaction allergique que le caoutchouc naturel. Contrairement aux polymères destinés à être ingérés, où de petites incohérences dans la composition chimique ou la structure peuvent avoir un effet important sur l'organisme, les propriétés générales du NBR ne sont pas altérées par de légères différences de structure ou de composition.
Les nitriles peuvent être spécialement composés pour répondre aux normes alimentaires internationales telles que FDA 21.177 2600 ; (CE) 1935:2004 ; BfR XXI.
Propriétés du caoutchouc nitrile (NBR)
Les composés typiques présentent une bonne résistance aux huiles minérales, aux huiles végétales, au benzène/essence, aux acides et aux bases dilués ordinaires.
Un facteur important influençant les propriétés du NBR est le rapport entre les groupes acrylonitrile et butadiène dans la chaîne polymère, appelé teneur en ACN. Plus la teneur en ACN est faible, plus la température de transition vitreuse est basse ; en revanche, plus la teneur en ACN est élevée, meilleure est la résistance du polymère aux solvants non polaires. La plupart des applications exigeant à la fois une bonne résistance aux solvants et une flexibilité à basse température requièrent une teneur en ACN de 33 %.
| Propriété | Valeur typique |
| Dureté, Shore A | 30 – 90 |
| Contrainte de rupture en traction, limite ultime | 500 – 2500 PSI |
| Allongement après fracture en % | 600 % maximum |
| Densité | Peut être composé à raison d'environ 1,00 g/cm3 |
Avis d'avertissement :
Attention aux nitriles de qualité « commerciale ». Il s'agit généralement de mélanges chimiques complexes de SBR et de nitrile. Ce procédé permet de réduire les coûts, mais il a un seul résultat : les deux polymères sont inadaptés à une application exigeante, alors qu'un nitrile « classique » serait plus approprié. Ces nitriles de qualité commerciale contiennent généralement moins de 10 % d'acétonitrile (ACN) ; soyez donc vigilants !
Stockage des caoutchoucs nitrile/NBR
Les pièces en NBR doivent être conservées à l'abri de la lumière directe du soleil. Pour plus d'informations sur le stockage, veuillez consulter la norme ISO 2230:2002 – Produits en caoutchouc – Lignes directrices pour le stockage.
Conformément à cette norme, si le stockage est effectué correctement, les matériaux en nitrile/NBR sont classés comme caoutchouc du groupe B et ont donc une durée de conservation initiale de 7 ans, extensible à 3 ans. Toutefois, si un produit de qualité commerciale contenant du SBR est inclus dans le mélange, la durée de conservation et l'extension de durée peuvent être modifiées.
J'ai entendu parler d'un nitrile appelé HNBR, qu'est-ce que c'est ?
Bonne question. Le caoutchouc nitrile butadiène hydrogéné (HNBR), également appelé nitrile hautement saturé (HSN), est reconnu pour sa résistance mécanique et la conservation de ses propriétés après une exposition prolongée à la chaleur, aux huiles et aux produits chimiques. Il est notamment utilisé pour la fabrication de joints toriques dans les systèmes de climatisation automobile.
Selon le choix et la concentration de la charge, les composés HNBR présentent généralement une résistance à la traction de 20 à 31 MPa à 23 °C. Les techniques de formulation permettent d'utiliser le HNBR sur une large plage de températures, de -40 °C à 165 °C, avec une dégradation minimale sur le long terme. Pour des performances optimales à basse température, il est conseillé d'utiliser des grades HNBR à faible teneur en ACN ; pour des performances optimales à haute température, on peut utiliser des grades HNBR hautement saturés avec des charges blanches. De manière générale, les élastomères HNBR présentent une excellente résistance aux fluides automobiles courants (huile moteur, liquide de refroidissement, carburant, etc.) et à de nombreux produits chimiques industriels. À l'instar du NBR, la résistance aux fluides et aux produits chimiques s'améliore avec l'augmentation de la teneur en ACN.
Les propriétés uniques et la résistance aux hautes températures du HNBR, comparées à celles du NBR, ont permis son adoption généralisée dans les secteurs automobile, industriel et dans diverses applications exigeantes. Le marché automobile est de loin le plus gros consommateur, utilisant le HNBR pour une vaste gamme de joints dynamiques et statiques, de flexibles et de courroies. Le HNBR est également largement utilisé pour l'étanchéité industrielle dans l'exploration et le traitement des champs pétrolifères, ainsi que pour les rouleaux des aciéries et des papeteries.
Qu’en est-il du caoutchouc nitrile butadiène carboxylé (XNBR) ?
Le caoutchouc nitrile butadiène carboxylé (XNBR) est une version améliorée du caoutchouc nitrile butadiène (NBR). Il est généralement utilisé dans les applications résistantes aux huiles des systèmes d'alimentation en carburant des véhicules, des navires et des aéronefs, où une résistance mécanique et une résistance à l'abrasion élevées sont requises. Il présente une bonne résistance aux huiles et aux solvants non polaires, ainsi qu'une résistance à la déchirure et à l'abrasion supérieure à celle du NBR. En revanche, sa résistance à l'ozone, aux intempéries et à la vapeur est faible.
Le NBR est également mélangé à du PVC pour des applications spéciales telles que les joints et profilés de réservoirs à toit flottant, où une bonne résistance aux carburants aromatiques est requise.
En résumé
Le caoutchouc nitrile/NBR standard conviendra à la majorité des cas, les variantes plus coûteuses HNBR et XNBR étant utilisées dans des cas plus spécifiques.
Vous pouvez également télécharger notre tableau comparatif pratique des nitriles , qui contient de nombreuses informations utiles.
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