
Å oppgradere fra NBR til HNBR er i praksis å gå fra «generell oljebestandig tetting» til «varmebestandig, ozonbestandig og slitesterk, mer pålitelig tetting.»
I bilindustrien, bilens klimaanlegg, kjøleutstyr og hydrauliske systemer O-ringer må tettningskomponenter tåle olje, kjølemiddel, høy temperatur, trykksvingninger, vibrasjoner og ozonaldring over lengre tid – samt andre belastninger. Standard NBR-nitrilkautsjuk har god oljebestandighet og en kostnadsfordel, men når driftstemperaturen stiger og levetiden utvides, blir svakhetene i tettningskomponentene gradvis mer tydelige: varmealdringståligheten er begrenset, ozonbestandigheten er utilstrekkelig, og risikoen for langsiktig dynamisk slitasje og kompresjonsdeformasjon er høyere.
HNBR, dvs. hydrogenert nitrilgummi, fremstilles ved å hydrogenere de uparrede dobbeltbindingene i butadiensegmentet på grunnlag av NBR, noe som betydelig forbedrer varmebestandigheten, ozonbestandigheten, kjemikalier/oljebestandigheten og mekaniske egenskaper. Trelleborgs materialeangivelse for HNBR indikerer også at HNBR oppnås ved selektiv hydrogenering av dobbeltbindingene i NBRs butadiensegment, og denne strukturelle endringen forbedrer tydeligvis motstanden mot høy temperatur og ozon, mens HNBR har gode mekaniske egenskaper og slitasjebestandighet.
Derfor brukes HNBR-ringpakninger ofte i bilers luftkondisjoneringssystemer, tetninger for kjølemidler, brenselsystemer, oljetetninger, girkasser, kraftomformere, hydrauliske systemer og områder med kontakt med oljeprodukter ved høy temperatur. Bruken av HNBR er ikke bare en direkte erstatning for NBR, men snarare en oppgradert, høytytende løsning i situasjoner der NBRs ytelse er utilstrekkelig eller der kostnaden for FKM er for høy, eller der forholdene ikke er egnet for lav temperatur.
NBR er nitrilgummi som dannes ved kopolymersering av butadien og akrylonitril. Fordelene med NBR er motstandsdyktighet mot mineralolje, smøremidler og lav pris, samt moden prosessering, så det brukes vanligvis til generelle oljetetninger, O-ringringer, pakninger og hydrauliske tetninger.
HNBR er en hydrogeneringsmodifikasjon basert på NBR. Etter hydrogenering reduseres dobbeltbindingene i molekylkjeden, hovedkjeden blir mer stabil, og motstanden mot varme-luft-aldring, ozon, UV-stråling og deler av kjemiske medier forbedres. GMORS’ beskrivelse av HNBR peker også på at HNBR er en syntetisk forbindelse som oppnås gjennom selektiv hydrogenering av dobbeltbindingene i butadiensegmentet i NBR, så i forhold til nitril/NBR har den bedre varme-, ozon-, kjemi- og mekaniske egenskaper.
Dette er nettopp den grunnleggende årsaken til at HNBR er mer egnet enn NBR til bil- og AC-systemer:
Bilens motorrom, gir, klimakompressor, hydraulisk pumpe temperaturen er vanligtvis ikke en stabil lav temperatur, men utsettes for langvarig varmesykling. Vanlig NBR blir lett hardt, sprøtt, mister elastisitet og får økt kompresjonsett i relativt høytempererte luftmiljøer.
Trelleborgs automobilmaterialdata viser at NBRs maksimale driftstemperatur vanligtvis er begrenset til +100 °C, kortvarig opp til +120 °C; mens HNBR i kontakt med mineralolje og fett kan brukes ved ca. –30 °C til +140 °C, kortvarig opp til +160 °C, og noen spesialtyper kan brukes ned til –40 °C. ARLANXEO påpeker også at dets HNBR-produkter egner seg for anvendelser som krever høyere varme- og væskebestandighet, der den spesifikke temperaturintervallet avhenger av den aktuelle kvaliteten og sammensetningen.
For kundene, i tankene: med like oljeklasse-tettningsforhold er NBR egnet for konvensjonelle temperaturer; HNBR er mer egnet for varmt olje, høytemperert gass, kompressorer, motorområdet, gir og langsiktig termisk aldrende.
Bilens AC-rør, tetninger i motorrommet, tilkoblingsdeler for kjøleutstyr og ytertetninger i hydrauliske systemer utsettes ofte for ozon, oksygen, UV-stråling og temperatursykler. NBR har på grunn av en relativt mer umettet struktur i hovedkjeden en høyere risiko for ozonskade og kan lett utvikle overflate sprøkkelser ved langvarig bruk.
HNBR forbedrer tydeligvis motstanden mot varmesyklus-aldring gjennom hydrogenasjon av umetthetsgraden. Trelleborg presiserer at den selektive hydrogenasjonen av HNBR tydeligvis forbedrer temperatur- og ozonmotstand; ARLANXEO peker også på at fullstendig mettede HNBR-typer har overlegen ozonmotstand.
Dette er også grunnen til at HNBR ofte brukes i O-ringene til bilens klimaanlegg, oljetetninger for biler, tetninger for overføringssystemer, utendørs kjøleanlegg og hydrauliske slanger: disse anvendelsene tester ikke bare oljebestandigheten, men også tetningens levetid ved langvarig utendørs eksponering.
O-ringene i mange applikasjoner er ikke ren statisk tetning. For eksempel utsätts tetningsdelene i bilens klimakompressorkobling, sylindertopp, hydraulisk ventil, oljepumpe og overføringsaktiveringsmekanisme for trykkpuls, vibrasjon og dynamisk slitasje.
Trelleborg påpeker at HNBR er bedre enn vanlig NBR når det gjelder styrke, slitasjemotstand og dynamisk ytelse, og oppgir at det brukes til tetninger for overføringsaktuatorer og klimaanlegg. Zeons HNBR-materiale nevner også at Zetpol HNBRs motstand mot varme, olje, slitasje og ozon kan støtte synkrontremmer, V-remmer og industrielle slanger som skal tåle høy belastning og lang levetid, og at materialet er egnet for biltetningsdeler, O-ringar, hydraulikkslanger og fenderstøvskjøter osv.
For hydraulikk-kunder er dette punktet svært viktig: HNBR er ikke bare «oljebestandig» – det er snakk om at materialet fortsatt kan opprettholde bedre tetningsstabilitet når olje, trykk, friksjon, temperatur og dynamisk belastning samtidig forekommer.

NBR er allerede en typisk oljebestandig gummi, så mange kunder stiller spørsmålet: Siden NBR også er oljebestandig, hvorfor bruke da HNBR?
Svar: Ved romtemperatur eller ved tetting i olje med middels temperatur kan NBR allerede være tilstrekkelig; under forhold som krever høytemperatur-olje, langvarig aldringsbestandighet, dynamisk slitasjemotstand og lengre levetid er HNBR mer pålitelig.
HNBRs akrylonitrilinnhold påvirker også olje- og lavtemperaturytelsen. Trelleborg forklarer at HNBRs ACN-innhold kan variere fra ca. 18 % til 50 %; et høyere ACN-innhold forbedrer oljebestandigheten, men lavtemperaturfleksibiliteten reduseres tilsvarende; ARLANXEO peker også på at et høyere ACN-innhold øker HNBRs bestandighet mot olje, fett, drivstoff og andre upolare medier, men lavtemperaturfleksibiliteten avtar tilsvarende.
Så kan det uttrykkes slik i markedsføringen:
Bilens AC- og kjølesystemer har svært komplekse krav til O-ringar: De må komme i kontakt med kjølemiddel og kjøle-/smøremiddel, samt tåle trykk, temperaturvariasjoner og vibrasjons- og støtbelastning. Vanlig NBR kan under visse AC-driftsforhold utsettes for varmealdring, utvidelse/kontraksjon eller utilstrekkelig elastisk respons, noe som fører til lekkasjerisiko.
HNBR, som har god varmebestandighet, oljebestandighet, ozonbestandighet og bedre mekaniske egenskaper, har blitt et vanlig materiale for bilens AC-O-ringar. FJCs bil-AC O-ring materiellnotat om HNBR, dvs. hydrogenert nitril, har god egnethet for AC-anvendelse; lister det som kompatibelt med kjølemidlene R-12, R-134a, R-1234yf og andre; samtidig dekker dens temperaturområde ca. –30 °C til 150 °C. GMORS påpeker også at HNBR ofte brukes for den nye generasjonen miljøvennlige kjølemidler.
Men ved faktisk valg bør det fremdeles understrekes:
I bilens brennstoffsystemer, motoroljekretser, gir-oljekretser og strømstyringsystemer kommer tetningsdeler i kontakt med brennstoff, smørstoff, ATF, diesel eller andre funksjonelle væsker, samt utsettes for relativt høy temperatur og vibrasjoner. Ved å justere sammensetningen kan HNBR samtidig oppnå bedre oljebestandighet, varmebestandighet og mekaniske egenskaper.
ARLANXEOs HNBR-materiale angir at HNBR kan brukes til strømstyringsvæske, automatisk girkasseolje, motorolje, diesel og kjølevæske samt andre kravfulle væskemiljøer, og er egnet for tetningsapplikasjoner i biler og tungt utstyr. Zeon oppfører også HNBR som egnet for bilens tetningsdeler, O-ring, oljepanskeg, tappetetninger, vannpumpetetninger samt rør for biodiesel, industrielle rør og hydrauliske rør.
Merk:
Driftsforhold for oljetetninger innebär ofta akselrotation, smörjmedel, friksjon och värmeutveckling. NBR kan användas för allmänna oljetetningar, men vid hög temperatur, lång livslängd eller högre rotationshastighet är HNBR:s fördel med avseende på värmetåliga egenskaper mer uppenbar.
Zeons beskrivning av HNBR:s användning i synkrontänderband, V-remmar, fäderstoftskydd och bilrelaterade tätningskomponenter visar att HNBR:s oljetåliga, slitstarka, ozonbeständiga och dynamiska egenskaper gör det mer lämpligt för kraftfullare och längre livslängd hos bilservicekomponenter.
När man riktar sig till bilkunder kan detta formuleras så här:
Hydrauliska system kräver tre saker: oljetåliga egenskaper, motstånd mot tryckstötar och slitstyrka. Allmän NBR används omfattande i hydrauliska system med mineralolja, men i miljöer med hög temperatur, högt tryck, dynamisk reciprocationsrörelse, lång livslängd eller utomhusutrustning är HNBR mer lämpligt för O-ringar, lagerätningar, pump-/ventiltätningar samt delar av slangtätningar.
Zeon påpekar uttrykkelig at HNBR brukes til industrielle slanger og hydrauliske slanger og har utmerka varme- og væskebestandighet, noe som forlenger levetiden ved høye temperaturer.
Hovedpoenget for hydraulikk-kunder kan være:
Sammenligningspunkt |
NBR-akrylnitrilgummi |
HNBR – hydrogenert nitrilgummi |
Kundens forståelsespunkt |
Materialeegenskaper |
Butadien-akrylonitril-kopolymers |
Hydrogenert, mer fullstendig mettet NBR |
HNBR er en versjon av NBR med forbedret ytelse |
Oljebestandighet |
God, og stabil i olje ved høy temperatur |
|
HNBR er ikke bare «mer oljebestandig», men også mer stabil i termisk miljø |
Varmetilstand |
Medium, generell NBR med lavere høytemperaturgrense |
Merkelig sterkere, egnet for høyere temperaturområde |
Egnet for motorrom, kompressor, varm olje og girboks |
Ozonmotstand |
Relativt svak |
Merkelig sterkere |
Egnet for bilens yterdelar, utendørs kjøleanlegg |
Slitasjemotstand |
God |
Bedre, mer dynamisk ytelse |
Egnet for oljetetting, hydraulikk, kompressor og vibrasjonsforhold |
Kjølemiddelkompatibilitet |
Krev foresikt |
Vanlig for bilens klimaanleggs O-ring |
Egnet for R134a, R1234yf og andre systemer, men oljetype må bekreftes |
Kostnad |
Lavere |
Høyere enn NBR |
Retter seg mot mellom- til høygradige og langlevende applikasjoner |
Typisk Anvendelse |
Generell tetning, lav-/mediumtemperert bilolje, oljekvalitetstetning |
HNBR brukes i mellom- til høygradige og langlevende applikasjoner der NBR ikke er pålitelig nok |
|
HNBR-O-ringer er et ytelsesforbedret materiale basert på det vanlige NBR-materialet; de beholder god oljebestandighet, men forbedrer markant varmebestandighet, ozonbestandighet, slitasjebestandighet og langvarig tetningspålitelighet – spesielt egnet for bilklimaanlegg, kjølesystemer, brenselsystemer, oljetetninger og hydrauliske systemer.
I bilens motorrom, AC-systemer, drivstoffsystemer og oljesystemer for automatiske gir er tettningsdeler ofte utsatt for høy temperatur, olje, ozon og vibrasjoner over lang tid. HNBR har i sammenligning med vanlig NBR bedre termisk aldringsstabilitet, bedre ozonmotstand og høyere mekanisk styrke, og reduserer risikoen for at O-ringene blir hardere, spruter, slites eller leker. Passer for O-ring-tilkoblinger i bilens AC-system, kompressortetninger, tetninger knyttet til drivstoff, oljetetninger, aktuatortetninger for gir og tetninger knyttet til kraftstyring.
O-ring-tilkoblinger i kjølesystemer må samtidig tåle kjølemidler, kjøleolje, trykkvariasjoner og temperatursvingninger. HNBR har god oljemotstand og slitesterkhet, og brukes mye i bilens AC-system samt i deler av HVAC/R-koblings- og tetningsapplikasjoner. For systemer med R134a, R1234yf, R744, PAG-, POE-olje og andre medier bør en tilsvarende HNBR-formel velges basert på det faktiske mediet og temperaturen, for å oppnå en mer stabil tetningslevetid.
Hydrauliske systemfeil skyldes ofte olje med høy temperatur, trykkpulsasjoner, friksjonsslitasje og langvarig kompresjonssett. HNBR er i forhold til NBR bedre egnet for tettingsanvendelser med høy belastning, spesielt for pumper/ventiler, koblinger, oljesylindere med hjelpetettinger, hydrauliske slanger og mellom- til høykvalitets tettingsanvendelser i utstyr for anleggsmaskineri.
Kjerneord: HNBR, HNBR-ring, hydrogenert nitrilkautsjuk, varmebestandig ring, oljebestandig ring, ozonbestandig ring, slitesterkt ring, bilens AC-ring, kjølemiddeltetting, hydraulisk tetning, drivstoffsystemtetting, biloljetetting.
Hvorfor er HNBR-ringer egnet for bilens AC-, kjølemiddel- og hydrauliske systemer?
I forhold til vanlig NBR gir HNBR en mer balansert ytelse når det gjelder varmebestandighet, oljebestandighet, ozonbestandighet og slitasjebestandighet, og er et vanlig midt- til høykvalitets tettingsmateriale i bilindustrien og kjøleindustrien.
Fordelen med HNBR er meget tydelig, men bekreft følgende forhold ved valg:
Først, bekreft mediet: mineralolje, drivstoff, diesel, kjøleolje, PAG, POE, kjølemiddel, hydraulikkvæske eller annen kjemisk væske.
For det andre, bekreft temperaturen: langtidstemperatur og kortvarige topp-temperaturer kan ikke bare vurderes ut fra det teoretiske området.
For det tredje, bekreft trykk- og dynamiske forhold: ved høyt trykk, svingende, roterende eller vibrerende driftsforhold bør hardhet, slitasjebestandighet og antiutpressingsdesign tas i betraktning.
For det fjerde, bekreft krav til lav temperatur: hNBR med høy ACN-innhold er mer oljebestandig, men lavtemperaturfleksibiliteten kan avta.
Femte: Bekreft om utskiftning av FKM er nødvendig: HNBR-kostnaden er vanligvis lavere enn FKM-kostnaden, men under sterke korrosjonsforhold, ved aromatiske høykvalitetsbrensler eller i ekstremt høye temperaturer kan FKM fortsatt være mer egnet.
NBR egner seg for standardolje og kostnadseffektive tetninger; HNBR egner seg for bilindustrien, klimaanlegg, kjøleanlegg og hydraulikkindustrien, der tetninger må tåle høyere temperaturer, lengre levetid samt sterkere ozon- og mekanisk belastning.