
Die Aufrüstung von NBR auf HNBR entspricht im Wesentlichen einer Aufrüstung von „allgemeiner ölbeständiger Dichtung“ zu „hitzebeständiger, ozonbeständiger und abriebfester Dichtung mit höherer Zuverlässigkeit.“
In der Automobilindustrie, bei Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge, in Kälteanlagen sowie in hydraulischen Systemen O-Ringe müssen Dichtungen über lange Zeit Öl, Kältemittel, hohe Temperaturen, Druckschwankungen, Vibrationen und Alterung durch Ozon sowie weitere Belastungen aushalten. Standard-NBR-Acrylnitril-Butadien-Kautschuk bietet eine gute Ölbeständigkeit und Kostenvorteile; doch mit steigender Betriebstemperatur und verlängerter Einsatzdauer treten allmählich Schwachstellen der Dichtungselemente zutage: Die Beständigkeit gegen Wärmealterung ist begrenzt, die Ozonbeständigkeit unzureichend, und das Risiko einer langfristigen dynamischen Abnutzung sowie einer bleibenden Verformung unter Druck ist höher.
HNBR, also hydriertes Nitrilkautschuk, wird durch Hydrierung der ungesättigten Doppelbindungen des Butadien-Anteils auf Basis von NBR hergestellt, wodurch die Hitzebeständigkeit, Ozonbeständigkeit, chemische/Ölbeständigkeit sowie die mechanischen Eigenschaften deutlich verbessert werden. Das Material von Trelleborg für HNBR weist ebenfalls aus, dass HNBR durch selektive Hydrierung der Doppelbindungen im Butadien-Anteil von NBR gewonnen wird; diese strukturelle Veränderung verbessert insbesondere die Hochtemperatur- und Ozonbeständigkeit, während HNBR zudem gute mechanische Eigenschaften und Verschleißfestigkeit aufweist.
Daher werden HNBR-O-Ringe häufig in Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge, Dichtungen für Kältemittel, Kraftstoffsysteme, Öldichtungen, Getriebe, Leistungsübertragungssysteme, Hydrauliksysteme sowie Bereichen eingesetzt, in denen sie mit hochtemperaturbeständigen Ölprodukten in Kontakt kommen. Ihre Positionierung ist nicht einfach als direkter Ersatz für NBR zu verstehen, sondern als leistungsstärkere, weiterentwickelte Lösung für Anwendungen, bei denen die Leistungsfähigkeit von NBR nicht ausreicht oder die Kosten für FKM zu hoch sind bzw. die Bedingungen für den Einsatz bei niedrigen Temperaturen ungeeignet sind.
NBR ist Nitrilkautschuk, der durch Copolymerisation von Butadien und Acrylnitril hergestellt wird. Zu seinen Vorteilen zählen die Beständigkeit gegenüber Mineralöl, Schmierstoffen sowie der niedrige Preis und die ausgereifte Verarbeitung; daher wird er häufig für allgemeine Öldichtungen, O-Ringe, Dichtungen und hydraulische Dichtungen eingesetzt.
HNBR ist eine Hydrierungsmodifikation auf Basis von NBR. Durch die Hydrierung verringert sich die Anzahl der Doppelbindungen in der Molekülkette, wodurch das Hauptgerüst stabiler wird und die Beständigkeit gegenüber Wärme-Luft-Aging, Ozon, UV-Strahlung sowie bestimmten chemischen Medien verbessert wird. GMORS beschreibt HNBR ähnlich als synthetische Verbindung, die durch selektive Hydrierung der Doppelbindungen im Butadienanteil von NBR gewonnen wird; im Vergleich zu Nitril/NBR weist HNBR daher bessere Hitze-, Ozon-, Chemikalien- und mechanische Eigenschaften auf.
Genau dies ist der entscheidende Grund dafür, dass HNBR im Vergleich zu NBR besser für Automobil- und Klimaanlagensysteme geeignet ist:
Automobil-Motorraum, Getriebe, Klimakompressor, hydraulikpumpe die Temperatur ist in der Regel keine stabile Niedrigtemperatur, sondern unterliegt langfristigen thermischen Wechsellasten. Allgemeines NBR neigt bei relativ hohen Temperaturen in Luftumgebungen leicht zur Verhärtung, Rissbildung, Abnahme der Elastizität und Zunahme der Kompressionsverformung.
Die Automobilmaterial-Daten von Trelleborg zeigen, dass die höchste Einsatztemperatur von NBR üblicherweise bei +100 °C liegt, kurzfristig bis +120 °C; HNBR hingegen kann bei Kontakt mit Mineralöl und Fetten im Bereich von etwa –30 °C bis +140 °C eingesetzt werden, kurzfristig bis +160 °C, wobei einige Spezialtypen bis –40 °C geeignet sind. ARLANXEO weist ebenfalls darauf hin, dass seine HNBR-Produkte für Anwendungen mit höherer Wärme- und Fluidbeständigkeit geeignet sind, wobei der konkrete Temperaturbereich von der jeweiligen Sorte und Formulierung abhängt.
Für Kunden im Blick: Bei vergleichbaren ölähnlichen Dichtungsbedingungen eignet sich NBR für herkömmliche Temperaturen; HNBR ist besser geeignet für heiße Öle, Hochtemperaturgase, Kompressoren, Motorumgebung, Getriebe und langfristige thermische Alterung.
Klimaleitungen im Automobilbereich, Dichtungen im Motorraum, Anschlüsse für Kälteanlagen sowie Außenabdichtungen für Hydrauliksysteme sind häufig Ozon, Sauerstoff, UV-Strahlung und Temperaturwechsel ausgesetzt. Aufgrund seiner relativ stärker ungesättigten Struktur im Hauptkettenbereich weist NBR ein höheres Ozonrisiko auf und neigt bei längerer Nutzung leicht zu Oberflächenrissen.
HNBR verbessert durch die Hydrierung des Unsattheitsgrades deutlich die Beständigkeit gegenüber Alterung unter Temperaturwechsel. Trelleborg betont, dass die selektive Hydrierung von HNBR die Temperatur- und Ozonbeständigkeit deutlich verbessert; ARLANXEO weist zudem darauf hin, dass vollständig gesättigte HNBR-Sorten eine überlegene Ozonbeständigkeit aufweisen.
Dies ist auch der Grund, warum HNBR häufig in Automobil-Klimaanlagen-O-Ringen, Automobil-Öldichtungen, Dichtungen für Getriebesysteme, Außenkälteanlagen und Hydraulikschläuchen eingesetzt wird: Diese Anwendungen stellen nicht nur die Ölbeständigkeit auf die Probe, sondern überprüfen auch die Dichtlebensdauer bei langfristiger Außeneinwirkung.
O-Ringe in vielen Anwendungen sind nicht rein statische Dichtungen. Beispiele hierfür sind z. B. die Dichtungen am Klimakompressoranschluss, am Zylinderkopf, am hydraulischen Ventil, an der Ölpumpe und an den Getriebeaktuator-Mechanismen, die Druckstößen, Vibrationen und dynamischem Verschleiß ausgesetzt sind.
Trelleborg weist darauf hin, dass HNBR im Vergleich zu herkömmlichem NBR eine höhere Festigkeit, besseren Verschleißwiderstand und eine verbesserte dynamische Leistung aufweist, und nennt Anwendungen wie Dichtungen für Getriebeaktuatoren sowie Klimaanlagen. Zeons HNBR-Material beschreibt zudem die Hitze-, Öl-, Verschleiß- und Ozonbeständigkeit von Zetpol HNBR, die den Einsatz in hochbelasteten Synchrongurten, Keilriemen und Industrieschläuchen ermöglicht; es eignet sich außerdem für Automobil-Dichtungsteile, O-Ringe, Hydraulikschläuche und Kotflügel-Staubschutzkappen usw.
Für Hydraulikkunden ist dieser Aspekt äußerst entscheidend: HNBR ist nicht einfach nur „ölbeständig“ – vielmehr behält es auch dann eine bessere Dichtstabilität bei, wenn Öl, Druck, Reibung, Temperatur und dynamische Last gleichzeitig wirken.

NBR ist bereits ein typischer ölbeständiger Kautschuk; daher fragen viele Kunden: Da NBR ebenfalls ölbeständig ist, warum sollte man dann noch HNBR verwenden?
Antwort: Bei Raumtemperatur oder mittlerer Öldichtung kann NBR bereits ausreichend sein; unter Bedingungen, die hohe Öldichtigkeit bei erhöhten Temperaturen, langfristige Alterungsbeständigkeit, dynamische Verschleißfestigkeit und eine längere Lebensdauer erfordern, ist HNBR zuverlässiger.
Der Acrylnitrilgehalt von HNBR beeinflusst ebenfalls die Öl- und Tieftemperaturbeständigkeit. Trelleborg erläutert, dass der ACN-Gehalt von HNBR etwa zwischen 18 % und 50 % variieren kann; ein höherer ACN-Gehalt verbessert die Ölbeständigkeit, wobei jedoch die Tieftemperaturflexibilität entsprechend abnimmt; ARLANXEO weist zudem darauf hin, dass ein höherer ACN-Gehalt die Beständigkeit von HNBR gegenüber Öl, Fett, Kraftstoff und anderen unpolaren Medien erhöht, während die Tieftemperaturflexibilität entsprechend sinkt.
Daher kann dies bei der Marktbearbeitung folgendermaßen formuliert werden:
Automobil-Klima- und Kühlsysteme stellen sehr komplexe Anforderungen an O-Ringe: Sie müssen mit dem Kältemittel sowie mit dem Kältemittel-/Schmieröl in Kontakt stehen und gleichzeitig Druck, Temperaturwechsel sowie Vibrations- und Stoßbelastungen aushalten. Allgemeines NBR kann unter bestimmten Klimaanlagen-Betriebsbedingungen Wärmeeinwirkung, Ausdehnung/Kontraktion oder unzureichende elastische Reaktion erfahren, was zu Leckagerisiken führt.
HNBR weist aufgrund seiner Hitzebeständigkeit, Ölbeständigkeit, Ozonbeständigkeit und besseren mechanischen Eigenschaften eine breite Anwendung als Werkstoff für Automobil-Klima-O-Ringe auf. FJCs Automobil-Klima- O-Ring materialhinweis HNBR, also hydriertes Nitril-Kautschuk, bietet eine gute Eignung für Klimaanlagen; es wird als kompatibel mit den Kältemitteln R-12, R-134a und R-1234yf sowie anderen Kältemitteln angegeben; zudem umfasst sein Temperaturbereich etwa -30 °C bis 150 °C. GMORS weist ebenfalls darauf hin, dass HNBR häufig für die neue Generation umweltfreundlicher Kältemittel eingesetzt wird.
Bei der konkreten Auswahl sollte jedoch nach wie vor betont werden:
In Kraftstoffsystemen von Fahrzeugen, Motorölkreisläufen, Getriebeölkreisläufen und Lenkunterstützungssystemen kommen Dichtungselemente mit Kraftstoff, Schmieröl, ATF, Diesel oder anderen Funktionsflüssigkeiten in Kontakt und müssen zudem relativ hohe Temperaturen sowie Vibrationen standhalten. Durch Anpassung der Zusammensetzung kann HNBR gleichzeitig eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Öl, Hitze und mechanische Eigenschaften aufweisen.
Das HNBR-Material von ARLANXEO wird für den Einsatz mit Lenkhilfeflüssigkeit, Automatikgetriebeöl, Motoröl, Diesel und Kältemittelflüssigkeit sowie in anderen aggressiven Flüssigkeitsumgebungen genannt und eignet sich für Dichtungsanwendungen im Automobil- und Schwerlastgerätebereich. Zeon listet ebenfalls HNBR für Dichtungsteile im Automobilbereich, O-Ringe, Ölwanne-Dichtungen, Verschlussstopfen-Dichtungen, Wasserpumpen-Dichtungen sowie für Biokraftstoffschläuche, Industrieschläuche und Hydraulikschläuche auf.
Hinweis:
Die Betriebsbedingungen von Ölringen umfassen häufig die Drehung der Welle, Schmierstoffe, Reibung und Wärmeentwicklung. NBR kann für allgemeine Ölrings verwendet werden; bei hohen Temperaturen, langer Lebensdauer oder höheren Drehzahlen ist jedoch der Vorteil von HNBR bezüglich der Hitzebeständigkeit deutlicher.
Zeons Beschreibung der Anwendung von HNBR in Synchronriemen, Keilriemen, Radlaufkappen und Automobil-Dichtungskomponenten zeigt, dass die Ölbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Ozonbeständigkeit und dynamische Leistungsfähigkeit von HNBR es besonders für hochbelastete, langlebige Automobil-Service-Komponenten geeignet machen.
Für Automobilkunden lässt sich dies folgendermaßen formulieren:
Hydrauliksysteme stellen drei Anforderungen: Ölbeständigkeit, Druckstoßfestigkeit und Verschleißfestigkeit. Allgemeines NBR wird weit verbreitet in Mineralöl-Hydrauliksystemen eingesetzt; in Hochtemperatur-, Hochdruck-, dynamisch-reziprokierenden, langlebigen oder Außeneinsatz-Umgebungen ist HNBR jedoch besser für O-Ringe, Lagerdichtungen, Pumpen-/Ventildichtungen sowie Teile von Schlauchdichtungen geeignet.
Zeon weist ausdrücklich darauf hin, dass HNBR für Industrieschläuche und Hydraulikschläuche eingesetzt wird und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Hitze und Flüssigkeiten aufweist, wodurch die Lebensdauer bei hohen Temperaturen verlängert wird.
Der zentrale Gesprächspunkt für hydraulische Kunden kann lauten:
Vergleichspunkt |
NBR Nitrilkautchuk |
HNBR – hydrogeniertes Nitrilkautschuk |
Verständnispunkt des Kunden |
Materialcharakteristik |
Butadien-Acrylnitril-Copolymer |
Hydrogeniert, stärker gesättigtes NBR |
HNBR ist die leistungssteigernde Weiterentwicklung von NBR |
Ölbeständigkeit |
Gut und stabil in heißem Öl |
|
HNBR ist nicht einfach „ölbeständiger“, sondern thermisch-umgebungsbedingt stabiler |
Hitzebeständigkeit |
Mittel, allgemeines NBR mit niedrigerer oberer Temperaturgrenze |
Deutlich fester, für einen höheren Temperaturbereich geeignet |
Geeignet für den Motorraum, Kompressoren, heiße Öle und Getriebe |
Ozonbeständigkeit |
Relativ schwach |
Deutlich fester |
Geeignet für Automobil-Außenteile und Außenkälteanlagen |
Verschleißfestigkeit |
Gut |
Bessere, dynamischere Leistung |
Geeignet für Öl-Dichtungen, Hydrauliksysteme, Kompressoren und schwingungsbelastete Betriebsbedingungen |
Kältemittelkompatibilität |
Vorsicht erforderlich |
Gemeinsam für Automotive-Klimaanlagen-O-Ringe |
Geeignet für R134a, R1234yf und andere Systeme, aber Ölkompatibilität muss bestätigt werden |
Kosten |
Niedriger |
Höher als NBR |
Für mittlere bis hochwertige Anwendungen mit langer Lebensdauer |
Typische Anwendung |
Allgemeiner Dichtungswerkstoff für niedrige bis mittlere Temperaturen in Automobilölen, Öldichtheitsdichtung |
HNBR wird in mittleren bis hochwertigen Anwendungen mit langer Lebensdauer eingesetzt, wo NBR nicht zuverlässig genug ist |
|
HNBR-O-Ringe stellen ein leistungsverbessertes Material auf der Basis von Standard-NBR dar; sie bieten weiterhin eine gute Beständigkeit gegenüber Öl und verbessern deutlich die Hitzebeständigkeit, Ozonbeständigkeit, Verschleißfestigkeit sowie die langfristige Dichtzuverlässigkeit – insbesondere geeignet für Automotive-Klimaanlagen, Kältetechnik, Kraftstoffsysteme, Öldichtungen und Hydrauliksysteme.
Im Motorraum von Kraftfahrzeugen, in Klimaanlagen, Kraftstoffsystemen und Getriebeölkreisläufen sind Dichtungselemente über lange Zeit hohen Temperaturen, Öl, Ozon und Vibrationen ausgesetzt. Im Vergleich zu herkömmlichem NBR weist HNBR eine bessere Alterungsbeständigkeit bei erhöhter Temperatur, eine höhere Ozonbeständigkeit sowie eine größere mechanische Festigkeit auf und reduziert so das Risiko einer Verhärtung, Rissbildung, Abnutzung und Undichtigkeit von O-Ringen. HNBR eignet sich daher für O-Ringe in Fahrzeug-Klimaanlagen, Kompressordichtungen, kraftstoffbezogene Dichtungen, Öldichtungen, Dichtungen für Getriebestellglieder sowie dichtungsrelevante Komponenten der Lenkunterstützung.
O-Ringe in Kälteanlagen müssen gleichzeitig den Herausforderungen durch Kältemittel, Kältemaschinenöl, Druckschwankungen und Temperaturwechsel standhalten. HNBR zeichnet sich durch gute Öl- und Verschleißbeständigkeit aus und wird daher breit in Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge sowie teilweise in Anschlussdichtungen für HLK/R-Systeme (Heizung, Lüftung, Klima und Kältetechnik) eingesetzt. Für Systeme mit R134a, R1234yf, R744, PAG-, POE-Öl und anderen Medien ist je nach tatsächlichem Medium und Betriebstemperatur eine entsprechende HNBR-Formulierung auszuwählen, um eine stabilere Dichtlebensdauer zu erreichen.
Hydrauliksystemausfälle resultieren häufig aus heißem Öl, Druckpulsationen, Reibungsverschleiß und langfristiger Kompressionsverformung. HNBR eignet sich im Vergleich zu NBR besser für Dichtungsanwendungen unter hoher Last, insbesondere für Pumpen-/Ventildichtungen, Verbindungsdichtungen, Hilfsdichtungen für Ölzylinder, Hydraulikschläuche sowie mittel- bis hochwertige Dichtungsanwendungen in Baumaschinen.
Kernstichwörter: HNBR, HNBR-O-Ring, hydriertes Nitrilkautschuk, hitzebeständiger O-Ring, ölbester O-Ring, ozonbeständiger O-Ring, abriebfester O-Ring, Klimaanlagen-O-Ring für Kraftfahrzeuge, Kältemitteldichtung, Hydraulikdichtung, Kraftstoffsystemdichtung, Kraftfahrzeug-Öldichtung.
Warum eignen sich HNBR-O-Ringe besonders für Klimaanlagen, Kältemittel- und Hydrauliksysteme in Kraftfahrzeugen?
Im Vergleich zu herkömmlichem NBR weist HNBR eine ausgewogenere Leistung bei Hitzebeständigkeit, Ölbeständigkeit, Ozonbeständigkeit und Abriebfestigkeit auf und ist ein gängiges Mittel- bis Hochleistungs-Dichtungsmaterial in der Automobil- und Kältetechnikindustrie.
Die Vorteile von HNBR sind sehr deutlich, doch sollten folgende Bedingungen bei der Auswahl geprüft werden:
Erstens: Bestätigen Sie das Medium: mineralöl, Kraftstoff, Diesel, Kältemaschinenöl, PAG, POE, Kältemittel, Hydrauliköl oder andere chemische Medien.
Zweitens: Bestätigen Sie die Temperatur: langzeit- und kurzfristige Spitzentemperaturen dürfen nicht allein anhand des theoretischen Bereichs bewertet werden.
Drittens: Bestätigen Sie Druck- und dynamische Bedingungen: bei hohem Druck sowie bei Hubbewegung, Drehbewegung oder Vibration müssen Härte, Verschleißfestigkeit und Anti-Extrusions-Design berücksichtigt werden.
Viertens: Bestätigen Sie die Anforderungen an niedrige Temperaturen: hNBR mit hohem ACN-Gehalt ist beständiger gegen Öl, jedoch kann die Flexibilität bei niedrigen Temperaturen abnehmen.
Fünftens: Prüfen Sie, ob ein Austausch von FKM erforderlich ist: Die Kosten für HNBR liegen in der Regel unter denen von FKM; bei starker Korrosion, aromatischen Hochkraftstoffen oder extrem hohen Temperaturen ist FKM jedoch möglicherweise weiterhin die geeignetere Wahl.
NBR eignet sich für Standardöle und kostengünstige Dichtungen; HNBR wird hingegen in der Automobil-, Klima-, Kälte- und Hydraulikindustrie eingesetzt, wo höhere Temperaturen, längere Lebensdauer sowie eine stärkere Beständigkeit gegenüber Ozon und mechanischen Belastungen gefordert sind.