مقدمه‌ای بر واشرهای حلقه‌ای از رابر نیتریل (NBR)

واشرها و آب‌بندی‌های حلقه‌ای از رابر نیتریل، رایج‌ترین واشرها و آب‌بندی‌های حلقه‌ای موجود در بازار هستند. محبوبیت این ماده عمدتاً به دلیل خواص مکانیکی برجسته‌اش است. نیتریل یک ترکیب رابر مصنوعی الاستومری است که از کوپلیمری از آکریلونیتریل و بوتادی‌ن تشکیل شده است و از این رو نام‌های رایج دیگری نیز دارد — رابر نیتریل-بوتادی‌ن یا NBR، رابر آکریلونیتریل-بوتادی‌ن، یا به سادگی «بوتنا-N».

نیترایل دارای استحکام کششی عالی، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر پارگی و مقاومت در برابر فشار است. این ماده ترکیبی از مقاومت بالا با تنظیم‌پذیری کم تحت فشار (Low compression set) و مقاومت عالی در برابر سایش است که آن را به پربازده‌ترین الاستومر اقتصادی در صنعت آب‌بندی تبدیل کرده است. همچنین این ویژگی‌ها نیترایل را به جایگزینی مقرون‌به‌صرفه برای فلوروالاستومرها تبدیل می‌کند. نیترایل دارای مقاومت بالایی در برابر سوخت و روغن است. علاوه بر مقاومت عالی در برابر سوخت و روغن، لاستیک نیترایل مقاومت بسیار خوبی نیز در برابر رطوبت و آب، الکل‌های مختلف، گریس‌های سیلیکونی و سیالات هیدرولیک از خود نشان می‌دهد. سایر مزایای آن شامل مقاومت خوب در برابر پارگی و مقاومت در برابر حلال‌های غیرقطبی است.

محیط‌های بهینه شامل روغن‌ها و سوخت‌های نفتی، روغن‌ها و گریس‌های سیلیکونی، پروپان، اتیلن گلیکول، بوتان، روغن‌ها و گریس‌های گیاهی و معدنی، اسیدهای رقیق، و کاربردهای آب و بخار (زیر ۲۱۲ درجه فارنهایت) می‌باشند. ترکیبات نیتریل از اکثر الاستومرها برترند و استحکام بالاتری داشته و در مقایسه با هر نوع لاستیک طبیعی، مقاومت بیشتری در برابر روغن‌ها و اسیدها ارائه می‌دهند. این ترکیبات عملکرد خوبی داشته و با روغن‌ها و سوخت‌های مبتنی بر نفت، روغن‌های گیاهی، روغن‌ها و گریس‌های سیلیکونی، هیدروکربن‌های آلیفاتیک، اتیلن گلیکول، اسیدهای رقیق و آب تا دمای ۲۱۲ درجه فارنهایت (۱۰۰ درجه سانتی‌گراد) سازگان هستند.

از آنجا که نیتریل را می‌توان برای کاربردهای مختلفی ترکیب کرد، این ماده پایداری مناسبی در دامنه دمایی تقریبی ۳۵- تا ۲۵۰ درجه فارنهایت (۳۷- تا ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد) ارائه می‌دهد و مقاومت عالی در برابر تنگ‌شدن دائمی (Compression Set)، پارگی و سایش را در این دماهای کاری فراهم می‌سازد. دامنه دمایی توصیه‌شده معمول: دامنه دمایی گسترده‌تر فقط برای مدت کوتاه. مقاومت در برابر گرما: تا ۲۱۲ درجه فارنهایت (۱۰۰ درجه سانتی‌گراد) با عمر کوتاه‌تر در دمای ۲۵۰ درجه فارنهایت (۱۲۱ درجه سانتی‌گراد). انعطاف‌پذیری در دمای پایین: بسته به ترکیب خاص هر محصول، بین ۳۰- تا ۷۰- درجه فارنهایت (۳۴- تا ۵۷- درجه سانتی‌گراد).

با چنین دامنه‌ی وسیعی از دماهای کاری، واشرهای O-شکل و درزبند‌های نیتریل به‌طور گسترده‌ای در سراسر صنایع خودرو و هوافضا، و همچنین در تولید سایر محصولاتی مانند لوله‌های انتقال سوخت و روغن، واشرهای لاستیکی (گرومِت)، و مخازن سوخت خودمحکم‌شونده استفاده می‌شوند. همین پایداری در دماهای پایین است که نیتریل را برای بسیاری از کاربردهای هوافضایی ایده‌آل می‌سازد. با توجه به خواص استثنایی‌اش، واشرهای O-شکل بونا در صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، هوافضا، نفت و گاز، کشاورزی و فرآوری مواد غذایی کاربرد دارند.

اگرچه نیتریل ماده‌ای مناسب با کاربردهای عمومی متعددی است، اما محدودیت‌هایی نیز دارد. این ماده با انواع مختلف سیالات، از جمله مایع ترمز خودرو، کتون‌ها، مایعات هیدرولیک فسفات استر، و هیدروکربن‌های نیترو و هالوژنه، ناسازگان است. مقاومت پایین در برابر اوزون، نور خورشید و عوامل جوی. ناسازگان با بنزن، تولوئن، زایلن، مشتقات هالوژن‌دار (تترالورومتان، تری‌کلرواتیلن)، کتون‌ها (متیل‌اتیل‌کتون، استون)، مایعات هیدرولیک فسفات استر (اسکایدروال، پایدراول)، اسیدهای قوی و گلیکول. همچنین از مقاومت ضعیف در برابر اوزون، نور خورشید و عوامل جوی، مقاومت در برابر شعله و عدم قابلیت استفاده در کاربردهای با دمای بالا رنج می‌برد.