NBR Material

In aller Kürze

Nitrilkautschuk (NBR) ist ein synthetisches Gummi, das für seine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Öl, Kraftstoffen und anderen chemischen Substanzen bekannt ist.

Diese Eigenschaften machen NBR zu einem bevorzugten Material in der Dichtungstechnik und vielen industriellen Anwendungen, wie zum Beispiel als Gummimatte oder Gummidichtung. Der Herstellungsprozess von NBR umfasst die Emulsionspolymerisation von Butadien und Acrylnitril.

NBR bietet zahlreiche Vorteile, darunter hervorragende mechanische Eigenschaften und gute Abriebfestigkeit, hat jedoch auch einige Nachteile wie eine begrenzte Beständigkeit gegenüber Ozon und UV-Strahlung. In der Dichtungstechnik wird NBR wegen seiner Fähigkeit, in extremen Umgebungen zuverlässig abzudichten, weit verbreitet eingesetzt.

Grundlagen und Eigenschaften

Nitrilkautschuk, auch als Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) bekannt, ist ein Copolymer aus Butadien und Acrylnitril. Es wurde erstmals in den 1930er Jahren entwickelt und zeichnet sich durch eine hohe Beständigkeit gegenüber Ölen, Kraftstoffen und anderen Chemikalien aus. Die spezifischen Eigenschaften von NBR können durch den Anteil des Acrylnitrils im Polymer variiert werden. Ein höherer Acrylnitrilanteil führt zu einer besseren Beständigkeit gegenüber Kohlenwasserstoffen und erhöht die Härte, verringert jedoch die Flexibilität und Kältebeständigkeit.

Mechanische Eigenschaften

• Härte: NBR kann in einem breiten Härtebereich von 20 bis 100 Shore A formuliert werden.
• Zugfestigkeit: NBR hat eine gute Zugfestigkeit, die typischerweise zwischen 10 und 20 MPa liegt.
• Abriebfestigkeit: NBR weist eine ausgezeichnete Abriebfestigkeit auf, was es ideal für Anwendungen macht, bei denen mechanische Belastungen auftreten.
• Elastizität: NBR bleibt bei Raumtemperatur elastisch und behält seine mechanischen Eigenschaften über einen weiten Temperaturbereich bei, typischerweise von -40°C bis 120°C.

Anwendung in der Industrie

Aufgrund seiner vielseitigen Eigenschaften wird NBR in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen eingesetzt:

• Dichtungen und Platten: Dank seiner Beständigkeit gegenüber Ölen und Kraftstoffen ist NBR ein bevorzugtes Material für Dichtungen, Platten und andere Dichtungskomponenten in der Automobil- und Luftfahrtindustrie.
• Schläuche: NBR wird häufig zur Herstellung von Kraftstoff- und Ölschläuchen verwendet.
• Handschuhe: Nitrilhandschuhe sind in der Medizin und im Labor weit verbreitet, da sie chemikalienbeständig sind und eine gute Barriere gegen Mikroorganismen bieten.
• Walzenbeschichtungen: NBR wird zur Beschichtung von Walzen in Druckmaschinen und anderen industriellen Geräten verwendet.

Herstellungsprozess

Der Herstellungsprozess von NBR erfolgt durch Emulsionspolymerisation, bei der Butadien und Acrylnitril in einer wässrigen Emulsion polymerisiert werden. Dieser Prozess umfasst mehrere Schritte:

1. Emulsionsbildung: Butadien und Acrylnitril werden in Wasser emulgiert.
2. Polymerisation: Ein Katalysator wird hinzugefügt, um die Polymerisation zu starten, wobei die Monomere zu langen Polymerketten reagieren.
3. Koagulation: Das entstehende Polymer wird durch Zugabe von Säuren oder Salzen ausgefällt.
4. Trocknung: Das ausgefällte Polymer wird getrocknet und zu Pellets oder Barren verarbeitet.

Vor- und Nachteile

Vorteile

• Chemische Beständigkeit: NBR ist resistent gegen Öle, Kraftstoffe, und viele Chemikalien.
• Mechanische Festigkeit: Es besitzt gute Zug- und Abriebfestigkeit.
• Temperaturbeständigkeit: NBR bleibt in einem breiten Temperaturbereich funktionstüchtig.

Nachteile

• Ozon- und UV-Beständigkeit: NBR ist anfällig für Ozon und UV-Strahlung, was zu einer Degradation des Materials führen kann.
• Flexibilität bei Kälte: Bei sehr niedrigen Temperaturen kann NBR spröde werden.
• Durchlässigkeit: Im Vergleich zu anderen Elastomeren hat NBR eine höhere Gasdurchlässigkeit.

NBR in der Dichtungstechnik

In der Dichtungstechnik spielt NBR eine zentrale Rolle aufgrund seiner hervorragenden Dichteigenschaften und Beständigkeit gegen verschiedene Flüssigkeiten und Gase. Dichtungen aus NBR werden in Motoren,

Hydrauliksystemen und vielen anderen Anwendungen eingesetzt, wo zuverlässige Abdichtung gegen Öl und Kraftstoff entscheidend ist. Die Fähigkeit von NBR, sich an unregelmäßige Oberflächen anzupassen und gleichzeitig eine feste Dichtung zu gewährleisten, macht es zu einem unverzichtbaren Material in vielen industriellen Anwendungen.

Häufige Fragen

Was ist der Hauptunterschied zwischen NBR und anderen synthetischen Kautschuken? NBR zeichnet sich durch seine hervorragende Beständigkeit gegenüber Ölen und Kraftstoffen aus, während andere synthetische Kautschuke, wie EPDM, besser gegen Ozon und Witterungseinflüsse resistent sind.

Wie lange hält NBR unter typischen Einsatzbedingungen? Die Lebensdauer von NBR hängt stark von den spezifischen Einsatzbedingungen ab, kann jedoch bei typischer Nutzung in der Automobilindustrie mehrere Jahre betragen.

Kann NBR recycelt werden? Ja, NBR kann recycelt werden, allerdings ist der Recyclingprozess technisch anspruchsvoll und wirtschaftlich oft weniger attraktiv als das Recycling anderer Kunststoffe.

Welche Alternativen gibt es zu NBR in der Dichtungstechnik? Alternativen zu NBR in der Dichtungstechnik umfassen FKM (Viton), EPDM, und Silikon, die je nach Anwendungsvoraussetzungen bessere Leistungen bieten können, insbesondere bei extremen Temperaturen oder chemischen Belastungen.

Nitrilkautschuk (NBR) ist ein vielseitiges und leistungsfähiges Material, das in vielen industriellen Anwendungen unverzichtbar ist. Seine hervorragende Beständigkeit gegenüber Ölen, Kraftstoffen und zahlreichen Chemikalien, kombiniert mit guten mechanischen Eigenschaften, machen NBR zu einer bevorzugten Wahl für Dichtungen, Schläuche und viele andere technische Komponenten.

Trotz einiger Nachteile wie begrenzter Ozon- und UV-Beständigkeit bleibt NBR aufgrund seiner vielfältigen Vorteile und der Möglichkeit, seine Eigenschaften durch Variation der Zusammensetzung anzupassen, ein bedeutendes Material in der modernen Industrie.

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