
Opgradering fra NBR til HNBR svarer i væsentlig grad til en opgradering fra "almindelig oliebestandig tætning" til "højere pålidelig tætning med modstandsdygtighed over for varme, ozon og slitage".
I automobilindustrien, bilens klimaanlæg, køleanlæg og hydrauliske systemer O-ringer skal tætningskomponenter kunne tåle olie, kølemiddel, høj temperatur, tryksvingninger, vibration og ozonaldring samt andre flere belastninger i længere tid. Standard NBR-akrylnitril-kautschuk har god oliebestandighed og en fordel ved lavere omkostninger, men når driftstemperaturen stiger og levetiden forlænges, bliver svaghederne i tætningskomponenterne gradvist tydeligere: modstandsdygtigheden over for varmealdring er begrænset, ozonbestandigheden er utilstrækkelig, og risikoen for langvarig dynamisk slitage samt kompressionsdeformation er højere.
HNBR, dvs. hydrogeneret nitrilkautsyk, fremstilles ved hydrogenering af de usatte dobbeltbindinger i butadiensegmentet på basis af NBR, hvilket betydeligt forbedrer varmebestandighed, ozonbestandighed, kemisk/oliebestandighed samt mekaniske egenskaber. Trelleborgs materiale til HNBR angiver også, at HNBR opnås ved selektiv hydrogenering af dobbeltbindingerne i NBR’s butadiensegment, og denne strukturelle ændring forbedrer markant højtemperatur- og ozonbestandigheden, mens HNBR har gode mekaniske egenskaber og slidstyrke.
Derfor anvendes HNBR-O-ringe ofte i bilers klimaanlæg, tætninger til kølemidler, brændstofsystemer, olieseglinger, gearkasser, effektoverførselssystemer, hydrauliske systemer samt områder med kontakt til olieprodukter ved høje temperaturer. Deres position er ikke blot som en direkte erstatning for NBR, men som en opgraderet, højtydende løsning i scenarier, hvor NBR’s ydeevne er utilstrækkelig eller FKM’s omkostninger er for høje, eller hvor forholdene ikke er velegnede til lav temperatur.
NBR er nitrilkautk vulkaniseret ved copolymerisering af butadien og akrylonitril. Dets fordele er modstandsdygtighed over for mineralolie, smørefluider og lav pris samt moden fremstillingsteknologi, hvorfor det ofte anvendes til almindelige oliesegler, O-ringe, pakninger og hydrauliske segler.
HNBR er en hydrogeneringsmodifikation baseret på NBR. Efter hydrogenering falder antallet af dobbeltbindinger i molekylekæden, hovedkæden bliver mere stabil, og dens modstandsdygtighed over for varme-luftaldring, ozon, UV-stråling og dele af kemiske medier forbedres. GMORS' beskrivelse af HNBR understreger ligeledes, at HNBR er en syntetisk forbindelse, der fremstilles ved selektiv hydrogenering af dobbeltbindingerne i NBR's butadiensegment, således at HNBR i forhold til nitril/NBR har bedre varme-, ozon-, kemiske og mekaniske egenskaber.
Dette er netop den grundlæggende årsag til, at HNBR er mere velegnet end NBR til bil- og aircondition-systemer:
Bilens motorrum, gearkasse, aircondition-kompressor, hydraulisk pumpe temperaturen er normalt ikke en stabil lav temperatur, men udsættes for langvarig varmecyklus. Almindelig NBR bliver let hård, revner, mister elasticitet og udvikler øget kompressionsdeformation i relativt høje lufttemperaturer.
Trelleborgs automobilmaterialedata viser, at NBR's maksimale brugstemperatur normalt er begrænset til +100 °C og kortvarigt op til +120 °C; mens HNBR i kontakt med mineralolie og smørefedt kan anvendes ved ca. -30 °C til +140 °C og kortvarigt op til +160 °C – nogle specialmodeller kan anvendes ned til -40 °C. ARLANXEO pointerer også, at dets HNBR-produkter er velegnede til scenarier, der kræver højere varme- og væskebestandighed, hvor den specifikke temperaturområde afhænger af den specifikke type og sammensætning.
For kunderne i tankerne: Med lige så gode tætningsforhold som olieklasse er NBR velegnet til almindelige temperaturer; HNBR er mere velegnet til varm olie, højtemperaturgas, kompressorer, motorområdet, gearkasser og forhold med langvarig termisk ældning.
Bilens klimaanlægsrør, tætninger i motorrummet, forbindelsesdele til køleanlæg og ydre tætninger til hydrauliske systemer udsættes ofte for ozon, ilt, UV-stråling og temperatursvingninger. NBR har på grund af en relativt mere uomsat struktur i hovedkæden større risiko for ozonskade og kan let udvikle overflade sprækker ved længerevarende brug.
HNBR forbedrer bemærkelsesværdigt bestandigheden mod ældning ved temperaturcykler gennem hydrogenering af uomsathedgraden. Trelleborg understreger, at HNBRs selektive hydrogenering bemærkelsesværdigt forbedrer temperatur- og ozonbestandigheden; ARLANXEO fremhæver også, at fuldt mættede HNBR-kvaliteter har fremragende ozonbestandighed.
Det er også derfor, at HNBR ofte anvendes i O-ringe til bilkøleanlæg, tætningsringe til bilolier, tætningsringe til transmissionsystemer, udendørs køleanlæg og hydraulikslanger: Disse anvendelsesscenarier tester ikke kun oliebestandigheden, men verificerer også tætningens levetid ved langvarig udendørs udsættelse.
O-ringe i mange anvendelser er ikke udelukkende statiske tætninger. F.eks. er tætningsdele til forbindelsesstykke på bilkøleanlægskompressorer, cylindertoppe, hydraulikventiler, oliepumper og aktiveringsmekanismer i gearkasser udsat for trykpuls, vibration og dynamisk slid.
Trelleborg fremhæver, at HNBR er overlegen almindelig NBR med hensyn til styrke, slidstabilitet og dynamisk ydeevne, og nævner, at det anvendes til tætninger til transmissionsaktuatorer og til klimaanlæg. Zeons HNBR-materiale henviser også til, at Zetpol HNBR's modstandsdygtighed over for varme, olie, slid og ozon kan understøtte synkront bælte til højbelastede applikationer med lang levetid, V-bælter og industrielle slanger samt anvendes til biltekniske tætningsdele, O-ringe, hydraulikslanger og fenderstøvbeskyttere osv.
For hydraulik-kunder er dette punkt meget afgørende: HNBR er ikke blot "oliebestandig" – det drejer sig om, at det kan opretholde en bedre tætningsstabilitet, selv når olie, tryk, friktion, temperatur og dynamisk belastning samtidigt forekommer.

NBR er i sig selv allerede en typisk oliebestandig gummi, så mange kunder stiller spørgsmålet: Da NBR også er oliebestandig, hvorfor skal man så stadig bruge HNBR?
Svar: Ved stuetemperatur eller medium-temperatur oliesegling kan NBR allerede være tilstrækkeligt; under forhold, der kræver højtemperatur olie, langtidsholdbarhed mod aldring, dynamisk slidstærkelse og længere levetid, er HNBR mere pålideligt.
HNBR's acrylonitrilindhold påvirker også olie- og lavtemperaturpræstationen. Trelleborg forklarer, at HNBR's ACN-indhold kan variere fra ca. 18 % til 50 %; et højere ACN-indhold forbedrer oliebestandigheden, men lavtemperaturfleksibiliteten falder tilsvarende; ARLANXEO understreger også, at et højere ACN-indhold øger HNBR's bestandighed mod olie, fedt, brændstof og andre upolære medier, men lavtemperaturfleksibiliteten falder tilsvarende.
Så kan det i markedsføringen udtrykkes på denne måde:
Bilens klima- og kølesystemer stiller meget komplekse krav til O-ringe: De skal komme i kontakt med kølemiddel og køle-/smøremiddel samt samtidig tåle tryk, temperaturcykler samt vibratio- og stødspændinger. Almindelig NBR kan under visse køleanlægsdriftsbetingelser udsættes for termisk ældning, udvidelse/sammentrækning eller utilstrækkelig elastisk respons, hvilket kan føre til utæthedsrisiko.
HNBR har på grund af sin modstandsdygtighed over for varme, olie og ozon samt bedre mekaniske egenskaber vist sig at være et almindeligt materiale til bilers klimaanlægs-O-ringe. FJC's bilklimaanlæg O-ring materialebemærkninger om HNBR, dvs. hydrogeneret nitril, angiver, at det har god anvendelighed i klimaanlæg; det anføres som kompatibelt med kølemidlerne R-12, R-134a, R-1234yf og andre; samtidig dækker dens temperaturområde ca. -30 °C til 150 °C. GMORS fremhæver også, at HNBR ofte anvendes til den nye generation af miljøvenlige kølemidler.
Men ved den faktiske valgproces bør der stadig lægges vægt på følgende:
I bilers brændstofsystemer, motoroliekredsløb, gearkasseoliekredsløb og servostyringsystemer er tætningsdele i kontakt med brændstof, smøremidler, ATF, diesel eller andre funktionelle væsker samt udsat for relativt høje temperaturer og vibrationer. HNBR kan ved justering af sammensætningen samtidig opnå bedre oliebestandighed, varmebestandighed og mekaniske egenskaber.
ARLANXEOs HNBR-materiale angiver, at HNBR kan anvendes til servostyringsvæske, automatisk gearkasseolie, motorolie, diesel og kølemiddelvæske samt andre krævende væskeomgivelser og er velegnet til tætningsanvendelser i biler og tunge maskiner. Zeon angiver også, at HNBR kan anvendes til bil-tætningsdele, O-ringe, oliepande-tætningsringe, tappetætninger, vandpumpe-tætningsringe samt rør til biodiesel, industrielle rør og hydrauliske rør.
Bemærk:
Driftsbetingelserne for olieseglinger omfatter ofte akselrotation, smøremiddel, friktion og varmeudvikling. NBR kan anvendes til almindelige olieseglinger, men ved høje temperaturer, lang levetid eller højere rotationshastigheder er HNBRs fordel med hensyn til varmebestandighed mere tydelig.
Zeons beskrivelse af HNBRs anvendelse i synkrontænderem, V-bånd, fenderstøvbeskyttere og automobilsegler viser, at HNBRs oliebestandighed, slidbestandighed, ozonbestandighed og dynamiske egenskaber gør det mere velegnet til automobilkomponenter med højere styrke og længere levetid.
Over for automobilkunder kan det formuleres således:
Hydrauliske systemer lægger vægt på tre ting: oliebestandighed, trykstødmodstand og slidbestandighed. Almindelig NBR anvendes bredt i hydrauliske systemer med mineralolie, men i miljøer med høje temperaturer, højt tryk, dynamisk reciprocering, lang levetid eller udendørs udstyr er HNBR mere velegnet til O-ringseglinger, lejese glinger, pumpe-/ventilseglinger samt dele af slangesegligner.
Zeon bemærker udtrykkeligt, at HNBR gælder for industrihoses og hydrauliske slanger og har fremragende varme- og væskebestandighed, hvilket forlænger levetiden ved høje temperaturer.
Hovedtemaet for hydrauliske kunder kan være:
Vergleichsartikel |
Nbr nitrilrubber |
HNBR hydrogeneret nitrilgummi |
Kundens forståelse |
Materiel natur |
Butadien-acrylonitril-copolymer |
Hydrogeneret, mere fuldt mættet NBR |
HNBR er NBR's performance-upgraded version |
Oliemodstand |
Godt og stabilt i højtemperatur olie |
|
HNBR er ikke blot "mere olieresistent", men mere stabilt i termisk miljø |
Varmetolerance |
Middelstor, generel NBR-højere temperaturgrænse lavere |
Særligt stærkere, anvendeligt i højere temperaturområde |
Til motorrum, kompressor, varm olie, gearkasse |
Ozonresistens |
Relativt svagt |
Særligt stærkere |
Anvendes til udvendige dele til biler, køleudstyr til udendørs brug |
Slidstyrke |
God |
Bedre, mere dynamisk ydeevne |
Væsker, der er beregnet til at være i stand til at holde en bredde på over 100 mm |
Kølemiddelkompatibilitet |
Forsigtighed |
Almindelig for bilens klimaanlægs O-ring |
Anvendelig til R134a, R1234yf og andre systemer, men olie skal bekræftes |
Kost |
Nedre |
Højere end NBR |
Retter sig mod mellem- til high-end- og langtidssikre anvendelser |
Typisk Anvendelse |
Generel tætning, lav-/mellemtemperatur bilolie, oliekvalitetstætning |
HNBR anvendes i mellem- til high-end- og langtidssikre anvendelser, hvor NBR ikke er pålidelig nok |
|
HNBR O-ringe er et ydeevneforbedret materiale baseret på den almindelige NBR; de opretholder god oliebestandighed, men forbedrer markant varmebestandigheden, ozonbestandigheden, slidbestandigheden og den langvarige tætningspålidelighed – især velegnet til bilklimaanlæg, kølesystemer, brændstofsystemer, olietætninger og hydrauliske systemer.
I bilens motorrum, klimaanlæg, brændstofsystemer og gearkasseoliekredsløb udsættes tætningsdele over længere tid for høje temperaturer, olie, ozon og vibrationer. I forhold til almindeligt NBR har HNBR bedre termisk aldringsstabilitet, bedre ozonbestandighed og større mekanisk styrke og kan dermed reducere risikoen for hårdførelse, revner, slid og utætheder i O-ringe. HNBR er velegnet til automobilklimaanlægs O-ringe, kompressortætninger, brændstofrelaterede tætninger, oliesegmenter, gearkasseaktuator-tætninger og tætninger til servostyringssystemer.
O-ringe i kølesystemer skal samtidig klare udfordringer relateret til kølemiddel, køleolie, trykcyklusser og temperatursvingninger. HNBR har god olie- og slidbestandighed og anvendes bredt i automobilklimaanlæg samt i dele af HVAC/R-forbindelsesstykke-tætningsapplikationer. For systemer med R134a, R1234yf, R744, PAG-, POE-olie og andre kølemidler og -olier bør der vælges en passende HNBR-sammensætning ud fra det aktuelle medium og den pågældende temperatur for at opnå en mere stabil tætningslevetid.
Hydrauliske systemfejl skyldes ofte olie med høj temperatur, trykpulsation, friktionsslid og langvarig kompressionsdeformation. HNBR er i forhold til NBR mere velegnet til tætningsanvendelser under høj belastning, især til pumper/vandhaner, forbindelser, oliecylindre og hjælpetætninger, hydrauliske slanger samt mellem- til højtkvalitets tætningsanvendelser i maskiner og udstyr til teknisk byggevirksomhed.
Kernemålord: HNBR, HNBR O-ring, hydrogeneret nitrilkautskuk, varmebestandig O-ring, oliebestandig O-ring, ozonbestandig O-ring, slidbestandig O-ring, bilens AC O-ring, kølemiddeltætning, hydraulisk tætning, brændstofsystemtætning, bilolietætning.
Hvorfor er HNBR O-ringe velegnede til bilens AC-, kølemiddel- og hydrauliske systemer?
I forhold til almindelig NBR udmærker HNBR sig ved en mere afbalanceret ydeevne med hensyn til varmebestandighed, oliebestandighed, ozonbestandighed og slidbestandighed og er et almindeligt mellem- til high-end-tætningsmateriale inden for bilindustrien og køleindustrien.
HNBRs fordele er meget tydelige, men bekræft følgende betingelser ved valg af materiale:
Først skal mediet identificeres: mineralolie, brændstof, diesel, køleolie, PAG, POE, kølemiddel, hydraulikolie eller anden kemisk væske.
For det andet skal temperaturen identificeres: langtidstemperatur og kortvarig top-temperatur kan ikke kun vurderes ud fra det teoretiske område.
For det tredje skal tryk og dynamiske forhold identificeres: ved højt tryk samt ved reciprokerende, roterende eller vibrerende driftsforhold skal der tages hensyn til hårdhed, slidbestandighed og antiudpressningsdesign.
For det fjerde skal kravene til lavtemperaturidentificeres: hNBR med højt ACN-indhold er mere oliebestandig, men fleksibiliteten ved lave temperaturer kan falde.
Femte: Bekræft, om udskiftning af FKM er nødvendig: HNBR-komponenter er normalt billigere end FKM, men i tilfælde med stærk korrosion, aromatisk højbenzin eller ekstremt høje temperaturer kan FKM stadig være mere velegnet.
NBR egner sig til standardolie og billige tætningsløsninger; HNBR egner sig til bilindustrien, klimaanlæg, køleanlæg og hydraulikanlæg, hvor der kræves tætning ved højere temperaturer, længere levetid samt øget modstandsdygtighed over for ozon og mekanisk belastning.