Nitrilgummi, även känt som NBR material eller NBR-gummi, utmärker sig framförallt genom sin överlägsna resistens mot oljor, fetter, kemikalier och lösningsmedel, kombinerat med en förmåga att bibehålla såväl elasticitet som mekanisk styrka under utmanande förhållanden. Detta gör NBR till ett förstahandsval i otaliga industriella applikationer, från tätningar och packningar i krävande motor- och maskinmiljöer till medicintekniska komponenter och produkter för en säker arbetsmiljö. Dess motståndskraft, termiska stabilitet och flexibilitet har gjort att NBR-materialet fått en självskriven roll i moderna, högpresterande tekniska lösningar. Materialet i sig är ett syntetgummi som framställt genom sampolymerisation av butadien och akrylnitril. Den kemiska sammansättningen, där nitrilgrupperna (–CN) ger en hög resistens mot kolvätebaserade vätskor och oljor, har sedan materialets tidiga lansering banat väg för dess omfattande industriella användning. Av denna anledning betraktas NBR-material ofta som det självklara valet när det gäller tätningar, o-ringar och packningar i motorer, pumpar, hydrauliska system och andra industriella applikationer där kontakt med olja, bränsle eller andra aggressiva media är ofrånkomlig. Vi tar en närmare titt på dessa områden här nedan.
Vi börjar från grunden: Vad är NBR för material?
NBR-materialet, kemiskt sett en kopolymer av akrylnitril och butadien, är som sagt ett syntetiskt gummi som i sin renaste form uppvisar en unik balans mellan hållfasthet, elasticitet och kemisk resistens. Ju högre andel akrylnitril som ingår i polymeren, desto bättre oljeresistens uppvisar materialet. Samtidigt kan en alltför hög andel akrylnitril försämra materialets flexibilitet vid låga temperaturer. Därför formuleras NBR oftast med en noggrant avvägd andel för att uppnå optimal prestanda i den specifika tillämpningen.
NBR gummi utvecklades i Tyskland under 1930-talet, då forskare hos IG Farben arbetade fram olika syntetiska gummityper för att möta ett växande behov av material som inte var beroende av naturgummi. Denna tidiga syntetiska produkt kom att kallas Buna-N eller nitrilgummi (NBR). Sedan dess har materialet vidareutvecklats genom förbättrad processteknik, kemisk modifiering och tillsatser som avsevärt höjt materialets mekaniska och kemiska egenskaper. Idag finns nitrilgummi i en mängd varianter med olika grad av hårdhet, elasticitet, värmebeständighet och kemikalieresistens, vilket gjort det anpassningsbart till en rad olika branschbehov.
Vad tål nitrilgummi – vad är materialet resistent mot?
Nitrilgummi är i synnerhet känt för sin mycket goda beständighet mot animaliska, vegetabiliska och mineraliska oljor samt mot bensin, diesel och andra bränslen. Dessutom uppvisar NBR-material vanligtvis en god resistens mot olika kolväten, fetter, hydrauloljor och många industriella smörjmedel. Detta gör det till det självklara valet vid konstruktion av tätningslösningar i fordonsindustrin, inom kemiska anläggningar eller i tungt maskineri där materialet regelbundet exponeras för aggressiva media.
Utöver oljeresistensen erbjuder nitril även ett gott skydd mot ett flertal andra kemikalier, däribland utspädda syror och baser. I situationer där materialet utsätts för upprepade deformationer, tryckskiftningar eller vibrationer uppvisar nitrilgummi ofta en lång livslängd, vilket i sin tur bidrar till minskat underhållsbehov och bättre totalekonomi.
Vilka egenskaper har materialet i övrigt?
Utöver den kemiska resistensen kännetecknas NBR av en i allmänhet god slitstyrka och mekanisk styrka, vilket gör det lämpligt för applikationer som kräver en robust, tät försegling. Materialet bibehåller ofta en betydande grad av elasticitet och formbeständighet även efter lång tids exponering för belastningar. Nitrilgummit uppvisar dessutom relativt bra värmetålighet, vilket oftast sträcker sig från ca -40°C upp till +100°C, eller i vissa specialmodifierade kvaliteter ännu mer.
På mikroskopisk nivå möjliggör de unika intermolekylära krafterna i NBR-gummi att materialet kan uppvisa en balanserad kombination av flexibilitet och hållfasthet. Detta är särskilt gynnsamt vid höga tryck eller vid montering i trånga toleranser där packningar måste anpassa sig exakt för att förhindra läckage. Även vid kraftiga temperaturväxlingar bibehåller NBR en relativt stabil volym och struktur, vilket är nödvändigt för att upprätthålla tätheten i kritiska maskinsystem.
Vad används NBR-gummi till?
Nitrilgummi används främst i applikationer där kontakt med olja eller andra kolvätebaserade vätskor är oundviklig. Vanliga användningsområden omfattar som tidigare nämnt o-ringar, packningar, membran, slangar, tätningar i hydraulik- och pneumatiksystem, drivremmar, bränsleslangar samt ventiltätningar. Inom fordonsindustrin förekommer NBR-teknik i motorers och transmissionssystemens tätningslösningar, vilket bidrar till att undvika oljeläckage och därmed säkerställa både funktionalitet och miljömässigt ansvarstagande.
Vidare används gummit i medicinska och laboratorietillämpningar, till exempel i skyddshandskar som kräver barriär mot oljor och vissa kemikalier. Även inom livsmedelsindustrin används specialkvaliteter av nitrilgummi, anpassade för kontakt med livsmedel, för att säkra hygien och livsmedelssäkerhet. Materialets bredd i användning, från högprecisionstätningar till enklare industriella gummidetaljer, understryker dess betydelse för en lång rad sektorer inom industri och teknik.
Är du företagare och i behov av specialanpassade gummiprodukter, må de så vara NBR/nitrillgummi som EPDM eller något annat material? Vänd dig då till Formgummigruppen som erbjuder såväl standardprodukter som helt ”custom made” efter dina exakta behov. Även mindre serier går att beställa!
Fördelarna med nitrilgummi
NBR:s främsta fördelar innefattar som sagt:
Hög kemisk resistens
Särskilt mot oljor, fetter, bränslen och kolvätebaserade lösningsmedel, vilket gör det till ett riktigt bra val för applikationer med oljeexponering.
Bra mekaniska egenskaper
Materialet erbjuder god slitstyrka, rivhållfasthet och beständighet mot repeterad deformation, vilket leder till lång livslängd.
Termisk stabilitet
Även om det inte är lika högt värmetåligt som vissa speciella elastomer, tål nitrilgummi ändå ett relativt brett temperaturområde.
Relativt billigt
I förhållande till sin prestanda är NBR ofta prismässigt konkurrenskraftigt, vilket har bidragit till dess utbredda användning globalt.
Det finns även några nackdelar att beakta
Fastän sina många fördelar har NBR vissa begränsningar, vilket material har å andra sidan inte det? Gummits svagheter omfattar bland annat en relativt låg resistens mot ozon, UV-ljus och extrema väderleksförhållanden, vilket kan leda till sprickbildning och förhårdning vid långvarig exponering utan skydd. NBR är inte heller optimalt vid mycket låga temperaturer, särskilt om akrylnitrilhalten är hög. Dessutom är nitrilgummi sämre motståndskraftigt mot koncentrerade syror, ketoner och vissa mer aggressiva kemikalier. I dessa fall kan andra syntetiska gummimaterial, såsom EPDM eller Viton (FKM), vara ett bättre val. Detta innebär att det är nödvändigt att noggrant välja gummikvalitet beroende på typ av medium och miljö.
Vad är bättre, NBR eller EPDM?
Valet mellan NBR och EPDM beror på den specifika applikationens krav. Nitrilgummi är generellt bättre lämpat för situationer där materialet kommer i kontakt med oljebaserade vätskor, fetter och bränslen. EPDM (eten-propen-dien-gummi), å andra sidan, har överlägsen resistens mot ozon, UV-strålning och väderpåverkan, samt ofta bättre beständighet vid mycket låga temperaturer. EPDM används därför med fördel i applikationer som kräver långvarig utomhusexponering, exempelvis takmaterial, slangar för utomhusbruk eller tätningar i miljöer med kraftiga vädervariationer. I praktiken kan man säga att NBR material är det givna valet för olje- och bränsleexponering, medan EPDM är mer lämpligt för applikationer som utsätts för ozon och väderpåverkan. Valet beror alltså främst på miljö och typ av media som gummit ska motstå.
När uppfanns nitrilgummi och har det vidareutvecklats genom åren?
Nitrilgummi utvecklades, som nämnts ovan, under 1930-talet av tyska forskare hos IG Farben, och kom snabbt att få en industriell betydelse då det erbjöd en syntetisk lösning till det ökande behovet av oljebeständigt gummi. Under andra världskriget ökade intresset för syntetiska gummimaterial kraftigt, både för att möta krigsindustrins behov och för att minska beroendet av naturgummi från tropiska regioner.
Under de efterföljande decennierna har NBR-materialet genomgått kontinuerlig utveckling. Genom förbättrade polymerisationstekniker, mer sofistikerade tillsatser och bättre kvalitetskontroll har man successivt kunnat höja både den kemiska resistensen och de mekaniska egenskaperna. Dagens NBR-varianter kan erbjuda en rad specialegenskaper: exempelvis extremt hög oljeresistens, förbättrad värmetålighet eller optimerad flexibilitet vid låga temperaturer. Detta har gjort att nitrilgummi alltjämt behåller sin ställning som ett av de mest betydelsefulla syntetiska gummimaterialen i industrin.
Framtidsperspektiv för NBR-material
I takt med att industrin och samhället övergår till mer miljöanpassade och resurseffektiva lösningar, pågår också ett ökat fokus på att förfina och förbättra nitrilgummi för att nå sin maximala potential. Forskning riktas mot att göra materialet ännu mer hållbart, både i form av längre livslängd och genom att minimera miljöavtrycket från produktion och avfallshantering. Exempelvis kan tillsatser som bio-baserade mjukgörare eller förbättrade antioxidantblandningar förlänga materialets brukstid, samtidigt som nya polymerblandningar kan ge bättre väderbeständighet och ett bredare temperaturintervall.
Parallellt med detta ser vi att krav på rening av utsläpp, längre underhållsintervall och mer krävande arbetsmiljöstandarder ställer högre krav på packnings- och tätningsteknik. Nitrilgummi förväntas fortsätta vara en central spelare i denna utveckling, då dess grundläggande egenskaper fortsatt är av avgörande betydelse för en mängd applikationer. Även om nya syntetiska gummimaterial och elastomer ständigt utvecklas, ligger NBR stabilt kvar i ledet av de mest använda, tack vare sin anpassningsförmåga, kostnadseffektivitet och bevisade tillförlitlighet.
Vår slutsats om NBR material
Sammanfattningsvis är nitrilgummi ett välbeprövat och ständigt relevant material vars ursprung går tillbaka till 1930-talet, men som genom modern teknologi och materialvetenskapliga landvinningar utvecklats i takt med industrialiseringens krav. Dess egenskaper att stå emot olja, fetter och bränslen, tillsammans med en förhållandevis god mekanisk och termisk stabilitet, säkerställer dess position som ett utmärkt val för packningar, tätningar och andra krävande industriella komponenter. NBR-materialets framtid ser ljus ut, då det fortsätter förbättras och anpassas till allt mer varierande och krävande applikationer inom industri, fordon, teknik, miljö och säkerhet.
I nästa artikel här på Affärsfokus hoppar vi till en helt annan kategori, och reder ut vad en värmeväxlare är för något. Ett intressant område som man stöter på flera gånger i sin vardag, men sällan lägger en tanke på. Missa inte detta!
