English
中文简体
русскийКонтент
- 1 Что на самом деле представляет собой каучук Buna-N
- 2 Содержание акрилонитрила: число, которое предсказывает производительность
- 3 Компромиссы производительности, определяющие реальные приложения
- 4 Компаундирование и отверждение: где выиграна спецификация
- 5 Спецификация листа Buna-N, прокладок и формованных деталей
- 6 Часто задаваемые вопросы о каучуке Buna-N
В примечании к чертежу написано: «Буна-N, 70 по Шору А, 33% АЦН», и сразу же следуют три вопроса: выдержит ли деталь горячее масло, выдержит ли она холодный запуск и будет ли партия в следующем месяце соответствовать этой. Эти три вопроса охватывают большую часть того, что решает, пройдет ли нитриловая деталь проверку или вернется с поля.
Buna-N уже несколько десятилетий является стандартным уплотнительным эластомером для минерального масла, дизельного топлива и гидравлической жидкости. Он редко бывает лучшим по какому-либо отдельному свойству, но он предсказуем в широком диапазоне условий и имеет цену там, где поставки деталей в больших объемах все еще имеют смысл. Далее следует практическое прочтение материала: какие сорта существуют, где на самом деле находятся компромиссы и что входит в спецификацию покупки.
18-50% Ассортимент акрилонитрила стандартных марок Buna-N
от -30 до 100 С Типичное окно непрерывного обслуживания для большинства соединений
40-90 Диапазон твердости по Шору А для листовых и фасонных деталей
Что на самом деле представляет собой каучук Buna-N
Каучук Buna-N представляет собой сополимер бутадиена и акрилонитрила, который сегодня продается как NBR или нитриловый каучук. Приставка «Buna» является наследием полимеризованного натрием бутадиена, а буква «N» обозначает нитриловый мономер, который делает материал маслостойким. Ничего в химии не изменилось с появлением названия, поэтому рисунок 1970-х годов и нынешний материал могут описывать одно и то же соединение.
Buna-N, или NBR, представляет собой сополимер нитрила и бутадиена, доля акрилонитрила в котором обычно составляет от 18% до 50%, что обеспечивает баланс между маслостойкостью и морозоустойчивостью. Бутадиеновые сегменты обеспечивают эластичность; сегменты акрилонитрила блокируют разбухание сетки неполярными углеводородами.
Практическим следствием является то, что сам по себе термин «нитрил» не является спецификацией. Два нитрильных соединения могут различаться в два раза по разбуханию масла и на 20°С по низкотемпературному пределу, при этом оба имеют температуру по Шору А 70. Их отличает содержание акрилонитрила, и это первое значение, которое покупатель должен потребовать в письменной форме.
Содержание акрилонитрила: число, которое предсказывает производительность
Содержание акрилонитрила является наиболее надежным показателем поведения Buna-N, опережая твердость и прочность на разрыв. Он перемещает разбухание нефти, газопроницаемость и гибкость при низких температурах в противоположных направлениях, поэтому каждый выбор марки является скорее компромиссом, чем улучшением.
| контент ACN | Рыночная этикетка | Устойчивость к маслу и топливу | Холодная гибкость | Типичный сервис |
| 18-20% | Низкое содержание нитрила | Ограничено, сильно разбухает в дизеле | Лучшее, точка хрупкости ниже -45 C. | Уплотнения для холодильных камер, низкотемпературные ролики |
| 27-30% | Средне-низкий | Ярмарка светлых масел | Хорошо примерно до -40 C | Общие прокладки, пыльники, маты |
| 33-35% | Средний | Хорошо справляется с гидравлическим маслом и смазкой. | Около -35 С | Гидравлические уплотнения, втулки шлангов, уплотнительные кольца |
| 39-41% | Высокий | Сильный в топливе и ароматических маслах | Около -25 С | Топливный шланг, сальники, чехлы роликов |
| 45-50% | Очень высокий | Лучшие топливные смеси с низким разбуханием | Около -15 С | Диафрагмы топливной системы, заправочные уплотнения |
Фигуры набухания быстро меняются в зависимости от температуры и типа масла. В масле IRM 903 при 100 C 33%-ное соединение ACN обычно увеличивается на 20–30% в объеме, 40%-ное содержание ACN часто достигает уровня между 10% и 15%, а 19%-ное содержание может превышать 35%. Именно из-за этого разброса уплотнение, работающее в одном гидравлическом контуре, дает течь в другом и почему на чертеже указана марка, а не слово «нитрил».
Компромиссы производительности, определяющие реальные приложения
Буна-Н устойчив к неполярным средам, слаб к полярным растворителям и озону, а его температурный потолок зависит как минимум в такой же степени от системы отверждения, как и от самого полимера. Прочитать эти ограничения до того, как проект будет заморожен, дешевле, чем прочитать их в отчете об отказе.
Где побеждает Буна-Н
- Минеральные масла, гидравлическая жидкость, дизельное топливо и консистентная смазка, с низким набуханием при высоком ACN.
- Водное и воздушное сообщение, где оно остается стабильным и дешевым
- Устойчивость к истиранию и разрыву, соответствующая динамическим уплотнениям и роликам.
- Приклеивание к металлическим вставкам с помощью стандартных нитриловых связующих.
Где он проигрывает
- Озон, УФ-излучение и атмосферные воздействия: первыми разрушаются двойные связи бутадиена
- Кетоны, сложные эфиры, гликолевая тормозная жидкость и сильные кислоты.
- Холодная эксплуатация при температуре ниже -30 C, классы с высоким содержанием ACN.
- Устойчивая температура воздуха выше примерно 110 C.
Озон – это вид отказа, который чаще всего ошибочно принимают за масляную атаку. Нитриловая прокладка, которая трескается на поверхности, подвергающейся воздействию погодных условий, но остается неповрежденной со стороны масла, не реагирует на среду; он реагирует на озон, обычно потому, что уровни антиозонанта и воска были снижены для снижения затрат. Более широкий сравнение семейств синтетического каучука Это полезно, когда рабочий цикл смешивает контакт с маслом с воздействием на открытом воздухе.
Компаундирование и отверждение: где выиграна спецификация
Два соединения с одинаковым содержанием ACN и одинаковой твердостью могут вести себя по-разному в эксплуатации, поскольку система отверждения определяет, как сеть реагирует на тепло и сжатие. Выбор способа лечения – это дизайнерское решение, а не предпочтение поставщика.
Серное лечение
Высочайшая прочность на растяжение и разрыв при наилучшей усталости при изгибе при минимальной стоимости компаунда. Остаточная деформация при сжатии становится слабым местом примерно при температуре от 100 C и выше, поэтому она подходит для статических уплотнений и обычных листов, а не для динамических деталей, работающих в горячем состоянии.
Донор с низким содержанием серы
Обычный выбор для уплотнений, постоянно работающих при температуре около 100 C. Тепловое старение и деформация при сжатии улучшаются без ущерба для прочности на разрыв, которую обеспечивают серные сетки, а температуры отверждения остаются в привычном диапазоне от 150 до 170 C.
Лечение перекисью
Лучшее тепловое старение и самая низкая остаточная деформация при сжатии, поэтому доминирует при температуре выше 110 C и при контакте с агрессивными пакетами присадок. Для него требуется вспомогательное средство, и он не испытывает усталости при разрыве и изгибе, поэтому динамические детали необходимо перепроверить.
Компаундирование происходит перед прессом. Дисперсия технического углерода, поглощение пластификатора и температура партии устанавливаются в смесителе, а плохо диспергированная партия проявляется позже в виде разброса прочности на разрыв, твердости и схватывания, который не может быть восстановлен ни одним циклом отверждения.
Резиновая машина Банбери для равномерного смешивания смесей Внутренний смеситель с гидравлическим управлением и оптимизированной геометрией ротора для равномерного сдвига и диспергирования, поддерживая постоянное качество партии перед отверждением. Посмотреть продукт → Пост-лечение – это другая половина истории. Четырехчасовой этап подачи воздуха при температуре около 150°C удаляет остатки летучих веществ отверждения и увеличивает остаточную деформацию при сжатии, особенно у Buna-N, отвержденного перекисью, и поставщик, который пропускает этот этап, будет выглядеть конкурентоспособным по цене до тех пор, пока детали не состарятся в полевых условиях.
Спецификация листа Buna-N, прокладок и формованных деталей
При покупке Buna-N в листовом или формованном виде четыре значения определяют, будет ли работать деталь: класс ACN, твердость с ее допуском, остаточная компрессия после заявленного старения и температура масла, которую фактически будет видеть деталь. Все остальное вторично.
- Назовите марку акрилонитрила в процентах, а не как «нитрил» или «маслостойкий».
- Укажите твердость в диапазоне с допуском, например 70 плюс-минус 5 по Шору А.
- Установите для сжатия определенный метод, например 22 часа при температуре 100 C, и укажите предел.
- Укажите систему лечения и укажите, включен ли этап постотверждения.
- Для листового проката подтвердите условия хранения, срок годности и современное качество прокладок.
На листовой прокат приходится большая часть спроса на небольшие партии, и важные различия видны: обработка поверхности, допуск по толщине, вставка ткани, а также то, подвергается ли лист прессовому или роторному отверждению. Надежный
Резиновая пластина NBR для маслостойких уплотнений и прокладок Нитриловый лист доступен толщиной 1–50 мм и твердостью по Шору A 50–90, подходит для маслостойких уплотнений, колец и электронных устройств. Посмотреть продукт → Заказ на поставку, в котором указано только «нитриловый лист, 3 мм, твердость по Шору А 70», оставляет самую дорогую переменную в детали, марку полимера, открытой для всего, что есть у поставщика. Это также устраняет любые основания для претензий, если прокладка разбухает после трех месяцев эксплуатации.
Часто задаваемые вопросы о каучуке Buna-N
Buna-N — это то же самое, что NBR?
Да. Buna-N, NBR и нитриловый каучук представляют собой один и тот же сополимер бутадиена и акрилонитрила. «Buna-N» — это устаревшее торговое название, а NBR — это аббревиатура, используемая в стандартных обозначениях материалов и в большинстве современных спецификаций.
В каком температурном диапазоне может работать Buna-N?
Большинство компаундов работают непрерывно при температуре от -30°С до 100°С. Марки с низким содержанием АЦН остаются гибкими при температуре ниже -40°С, а марки с высоким содержанием АЦН, отвержденные перекисью, выдерживают эксплуатацию в воздухе при температуре от 110 до 120°С в течение более коротких периодов времени. Более того, реалистичным ответом является другое семейство эластомеров.
Устойчив ли Buna-N к тормозной жидкости и другим полярным жидкостям?
Нет. Нитрил создан для неполярных масел и топлива, поэтому гликолевая тормозная жидкость, кетоны, сложные эфиры и сильные кислоты быстро на него воздействуют. Детали, контактирующие с тормозной жидкостью, обычно изготавливаются из EPDM, а не из нитрила.
Чем Buna-N отличается от EPDM для наружного применения?
Плохо. EPDM имеет насыщенную основную цепь и защищает от озона и ультрафиолета, в то время как двойные связи бутадиена в нитриле подвергаются воздействию и того, и другого. Нитриловый лист, используемый на открытом воздухе, нуждается в антиозонной защите, и даже в этом случае он треснет задолго до того, как кусок EPDM такой же твердости.
Buna-N не является ни самым жаростойким, ни самым атмосферостойким эластомером на полке, но он остается наиболее экономичным решением для деталей, работающих в минеральном масле, дизельном топливе или гидравлической жидкости при умеренной температуре. Сначала выберите класс ACN, затем систему отверждения, затем твердость; изменение этого порядка — вот с чего начинается большинство неудач с нитрилом. Для покупателей, подбирающих компаунд к готовой детали, ассортимент резиновых изделий показывает, как одна и та же логика материалов применяется от листов и матов к формованным компонентам.
Предыдущий