материал nbr что это такое
Материал nbr что это такое
По своим характеристикам cоответствует группам резины 1, 2, 3, 6 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 областях с соответствующими требованиями, как например, гидравлика, двигателестроение, машиностроение, нефтяная промышленность, аппаратостроение.
NBR широко используется из-за того, что он сочетает низкую стоимость (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 работоспособность при повышенных температурах пострадает.
Она была разработана фирмой Bayer в 1930 году как первая в мире маслостойкая резина. С тех пор, было проведено несколько «модернизаций» этого каучука.
Для производителя резиновых изделий, важной особенностью Perbunan® является его улучшенные характеристики при вулканизации, что способствует увеличению производительности предприятия.
Хорошая устойчивость
Средняя устойчивость
Низкая/нул. устойчивость
минеральные масла и смазки
горючее до 40% аромат.составляющих (освинцованное горючее)
ароматические углеводороды (толуол, бензол)
алифатические углеводороды (пропан, бутан)
биологически разлагающиеся гидравлические жидкости
хлорированные углеводороды (трихлор-, перхлорэтилен)
силиконовые масла и жиры (масла могут вызвать сокращение)
тормозные жидкости на основе гликоля
тяжело воспламеняющиеся гидравлические жидкости группы HFA, HFB, HFC
тяжело воспламеняющиеся гидравлические жидкости группы HFD
растительные и животные масла и жиры
полярные растворители (ацетон, этилацетат)
большое количество разбавленных кислот и оснований, солевые растворы при комнатной температуре
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: дизельному топливу и мазуту
· животному и растительному маслу и жиру
· горячей воде
· солевым растворам при невысокой температуре
· разбавленным кислотам
· относительно низким температурам
· спирту
· ароматическим веществм 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)
· силиконовых маслах и смазках
· тормозным жидкостям на гликолевой основе
· воздействию озона и погодному воздействию.
Бутадиен-нитрильные Каучуки
Бутадиен-нитрильные Каучуки (бутадиен-акрилонитрильные каучуки, дивинил-нитрильные каучуки, нитрильные каучуки, БНК, СКН, бреон, бутакрил, бутапрен, крайнак, NBR, нипол N, пербунан N, тербан, хайкар, хемигум, тербан), сополимеры бутадиена с акрилонитрилом общей формулы.
Бутадиен-нитрильные Каучуки (бутадиен-акрилонитрильные каучуки, дивинил-нитрильные каучуки, нитрильные каучуки, БНК, СКН, бреон, бутакрил, бутапрен, крайнак, NBR, нипол N, пербунан N, тербан, хайкар, хемигум, тербан), сополимеры бутадиена с акрилонитрилом общей формулы.
Структура и свойства каучуков.
В макромолекуле БНК большинство бутадиеновых звеньев присоединено в положениях 1,4 (ок. 80% этих звеньев имеют транс-конфигурацию),
10% – в положениях 1,2. Акрилонитрильные звенья распределены в макромолекуле нерегулярно; среднее их содержание для БНК различных типов составляет 17-52%.
Вследствие нерегулярности строения БНКне склонны к кристаллизации.
Среднемассовая мол. масса отечественных каучуков составляет 250-350 тыс. (по данным седиментационного анализа БНК, свободного от микрогеля); индекс полидисперсности = 3-7 (-среднечисловая мол. масса).
Макромолекулы каучука характеризуются значительной длинноцепочечной разветвленностью.
БНК растворяются в кетонах, этилацетате, хлороформе, сополимеры с небольшим содержанием акрилонитрильных звеньев – также в толуоле и бензоле.
Многие физические свойствава каучуков существенно зависят от содержания в них акрилонитрильных звеньев
БНК реагируют с О2, С12, по двойным связям – с меркаптанами, подвергаются избирательному каталитич. гидрированию по двойным связям.
Нестабилизированные каучуки быстро разрушаются, особенно в присутствии примесей соединений переходных металлов. При нагревании и действии ионизирующих излучений БНК структурируются, ок. 430 °С они разлагаются с выделением HCN.
Наиболее радиационностойкие каучуки с
40% акрилонитрильных звеньев. БНК стабилизируют обычными окрашивающими или неокрашивающими антиоксидантами, напр. М-фенил-2-нафтиламином или 2,4,6-три-трет-бутилфенолом (1-3% от массы каучука).
Получение каучуков, их модификации.
БНК синтезируют радикальной сополимеризацией мономеров в водной эмульсии при 5°С («холодная полимеризация») или 30°С («горячая полимеризация») в присутствии эмульгатора, например, алкилсульфоната Na или Na-соли дибутилнафталинсульфокислоты, и регулятора молекулярной массы, например, тррет-додецилмеркаптана или диизопропилксантогендисульфида.
В кач-ве инициатора полимеризации применяют окислительно-восстановительную систему, например, K2S2O8 и триэтаноламин. Степень превращения мономеров составляет обычно 70-80%. После обрыва полимеризации (напр., при помощи гидрохинона), введения в латекс антиоксидантов и отгонки непрореагировавших мономеров каучук коагулируют, промывают водой и сушат.
Цвет БНК от светло-желтого до темно-коричневого; содержание в них примесей (остатков эмульгаторов, влаги и др.) до 5%.
Выпускные формы – брикеты, смотанная в рулоны лента, пластины, листы, крошка, гранулы, порошки. В промышленных масштабах выпускают композиции БНК с ПВХ (обычно в соотношении 70:30 или 50:50), на основе которых получают озоно-, износо- и огнестойкие изделия.
Существуют также другие разновидности этих каучуков: жидкие; пластифицированные диоктилфталатом; с невымываемым антиоксидантом сильно структурированные сополимеры бутадиена, акрилонитрила и 1-2% дивинилбензола; содержащие в макромолекуле 1,5-5% звеньев метакриловой кислоты.
К нитрильным каучукам относят также выпускаемые в промышленност сополимеры изопрена с акрилонитрилом, тройные сополимеры бутадиена, акрилонитрила и 2-циан-этилметакрилата, а также высоконасыщенный гидрированный нитрильный эластомер. Описаны сополимеры с регулярно чередующимися звеньями бутадиена и акрилонитрила (т. наз. альтернантные, или чередующиеся, каучуки), которые получают каталитической сополимеризацией в растворе или суспензии.
Технологические характеристики каучуков.
Резиновые смеси.
Вязкость по Муни (100°С) отечественных каучуков составляет 50-70 или 90-130 (соотв. «мягкие» и «жесткие» каучуки). Для большинства типов зарубежных каучуков и их композиций с ПВХ этот показатель лежит в пределах 40-90. Перерабатывают БНКна обычном оборудовании резиновых заводов (вальцах, смесителях, каландрах, экструдерах), изделия вулканизуют при 140-160°С в прессах, котлах и др. «Жесткие» каучуки перед введением в них ингредиентов пластицируют.
БНК технологически совместимы с др. каучуками, например, бутадиеновыми, бутадиен-стирольными, полисульфидными, а также с феноло-формальд. смолами и др.
Для их вулканизации применяют серу, тетраметилтиурамдисулъфид (при получении теплостойких резин); ускорителями вулканизации служат, как правило, N-циклогексилбензотиазол-2-сульфенамид (сульфенамид Ц), ди (2-бензотиазолилдисульфид), 2-меркаптобензотиазол.
В качестве наполнителей резиновых смесей используют технический углерод (сажу), мел, каолин, SiO2 и др., в качествеве пластификаторов – главным образом сложные эфиры (фталаты, себацинаты), а также канифоль, инден-кумароновые и феноло-формальд. смолы. Общее содержание ингредиентов может изменяться в пределах 50-150 массовых частей на 100 массовых частей каучука.
Свойства вулканизатов.
Наиболее важное свойство резин на основе БНК– стойкость к действию агрессивных сред (бензина, керосина, мазута, смазочных масел, растит. и животных жиров, а также глицерина, этиленгликоля, формальдегида, морской воды, разб. H2SO4 и НС1).
Резины, содержащие активные наполнители, характеризуются высокими прочностными свойствами, износостойкостью, сопротивлением тепловому старению. Бензо- и маслостойкость резин, а также многие другие их свойства улучшаются с увеличением содержания в БНК акрилонитрильных звеньев.
При гидрировании БНК резко возрастает теплостойкость резин. Вулканизаты пригодны для эксплуатации при т-рах до 120-130°С, а полученные на основе каучуков спец. типов с применением CdO в кач-ве активатора вулканизации – до 150-160 °С Газо- и водопроницаемость резин из БНКзначительно ниже, чем резин из неполярных каучуков (изопреновых, бутадиеновых, бутадиен-стирольных). Газопроницаемость тем меньше, чем больше содержание в каучуке акрилонитрильных звеньев, например, коэффициентгазопроницаемости [в м2/(Па*с); 25°С] ненаполненных вулканизатов бутадиеннитрильных каучуков с содержанием акрилонитрильных звеньев 27 и 39% составляют соотв. 2,9*10-17 и 0,73*10-17 (О2), 0,81*10-17 и 0,18*10-17 (N2), 23,5*10-17 и 5,6*10-17 (СО2).
По теплофизическим свойствам резины из БНК практически равноценны резинам из др. каучуков: их коэф. объемного расширения (4-6)*10-4 К-1, коэффициентом теплопроводности 0,25-0,40 Вт/(м*К), уд. теплоемкость
2 кДж/(кг*К).
Присутствие в макромолекуле каучука полярных нитрильных групп обусловливает сравнительно высокую электрическую проводимость резин, резко возрастающую с увеличением содержания акрилонитрильных звеньев; например, для ненаполненных резин на основе каучуков с 17-20 и 36-40% этих звеньев р составляет соотв. 650 и 10 МОм-м.
Электрические характеристики большинства технических резин:
102 МОм*м; электрическая прочность 4-12 МВ/м; 10-20 (при 103-106 Гц); tg0,2-0,3.
БНК и резины на их основе относятся к сгораемым материалам со сравнительно низким кислородным индексом: для каучуков он не превышает 0,2, для резин составляет 0,2-0,3.
Применение каучуков.
БНК используют в производстве разнообразных изделий и деталей, эксплуатируемых в контакте с агрессивными средами, например, уплотнителей, сальников, шлангов, приводных ремней, топливных баков для автомобильной, авиационной, нефтяной промышленности, полиграфических офсетных пластин, подошвы маслостойкой обуви и др. Каучуки применяют также как основу адгезивов, в кач-ве нелетучих и невымываемых пластификаторов пластмасс, БНК некоторых типов – для изготовления оболочек электрических кабелей, эбонита и др.
Свойства материалов: NBR, Viton, EPDM, PTFE
Запорная арматура с уплотнением сегодня выполняется со вкладышами из разных материалов. От выбора уплотнительного вкладыша зависит не только стоимость нового крана или затвора, но и сроки изготовления арматуры, и ее устойчивость к различным моющим или прочим составам в месте эксплуатации.
По этой причине относиться к выбору стоит ответственно. Для поиска нужно знать, к каким составам изделие должно быть устойчиво, и на какую температуру рассчитано.
Виды уплотнительных прокладок запорной арматуры
Современная арматура выполняется с уплотнительными вкладышами из полимеров и композитов. В списке популярных вариантов:
Этилен-пропиленовый каучук (уплотнение EPDM, EPR)
Уплотнение EPDM или EPR выполняется из атмосферостойкого каучука с электростойкостью. Свойства уплотнения EPDM:
Уплотнение EPDM может использоваться в системах, в которых запорная арматура контактирует с напитками, продуктами питания и т. д.
Бутадиен-нитрильный каучук (уплотнение NBR)
Уплотнение NBR – один из популярных вариантов в сфере производства запорной арматуры. Изготавливается из нитрила – бутадиен-нитрильного каучука (Buna N), который относится к эластомерам, синтетическим полимерам, получаемым в процессе радикальной сополимеризации бутадиена и акрилонитрила.
Характеристики уплотнения NBR:
Фторкаучук (уплотнение Viton, FPM, FKM)
Фторкаучук, из которого выполняется уплотнение Viton (FPM, FKM), представляет собой атмосферостойкую резину высокого качества c устойчивостью к окислению. Уплотнение Viton демонстрирует стойкость к действию:
Политетрафторэтилен, тефлон, фторопласт-4 – (-C2F4-)n: уплотнение PTFE
Уплотнение PTFE (ПТФЭ – в расшифровке полимер тетрафторэтилена) – еще один вид материала запорной арматуры, который нашел широкое применение не только на производствах, но и в быту. Другое – «тефлон» – является торговой маркой компании DuPont, потому применяется редко. Кроме того, уплотнение PTFE также называют фторопластом или фотополимером. Популярность обусловлена отличными физическими и химическими свойствами, наряду со стойкостью к температурным нагрузкам.
Сфера применения различных видов прокладок запорной арматуры
Как материал уплотнителя запорной арматуры влияет на сферу ее применения.
Таблица характеристик и областей применения эластомеров
Заказать запорную арматуру с уплотнителями
Самый надежный способ правильно подобрать запорную арматуру – заказать проверенному производителю. Специалисты НПО «СпецНефтеМаш» всегда готовы помочь с выбором оптимального варианта изделий и при необходимости поставить как готовую арматуру, так и прокладки отдельно.
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
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.