
Îmbunătățirea de la NBR la HNBR este, în esență, o trecere de la „etanșare rezistentă la ulei în general” la „etanșare rezistentă la căldură, ozon și uzură, cu fiabilitate superioară.”
În domeniul automotive, al sistemelor de aer condiționat auto, al echipamentelor de refrigerare și al sistemelor hidraulice, Aneluri O trebuie să reziste pe termen lung la ulei, refrigeranți, temperaturi ridicate, fluctuații de presiune, vibrații și îmbătrânirea cauzată de ozon, precum și la alte solicitări multiple. Cauciucul nitril standard NBR are o bună rezistență la ulei și un avantaj de cost, dar pe măsură ce temperatura de funcționare crește și durata de viață se prelungește, punctele slabe ale elementelor de etanșare devin treptat evidente: rezistența la îmbătrânirea termică este limitată, rezistența la ozon este insuficientă, iar riscul de uzură dinamică pe termen lung și de deformare prin comprimare este mai ridicat.
HNBR, adică cauciucul nitril hidrogenat, este obținut prin hidrogenarea legăturilor duble nesaturate ale segmentului de butadienă din NBR, ceea ce îmbunătățește în mod semnificativ rezistența la căldură, rezistența la ozon, rezistența chimică/la ulei și performanțele mecanice. Materialul Trelleborg pentru HNBR indică, de asemenea, că HNBR este obținut prin hidrogenare selectivă a legăturilor duble din segmentul de butadienă al NBR-ului, iar această modificare structurală îmbunătățește în mod remarcabil rezistența la temperaturi ridicate și la ozon, în timp ce HNBR are proprietăți mecanice și rezistență la uzură bune.
Prin urmare, garniturile toroidale HNBR sunt utilizate frecvent în sistemele de aer condiționat auto, în etanșări pentru agenți frigorifici, în sistemele de alimentare cu combustibil, în etanșări pentru ulei, în cutiile de viteze, în sistemele de conversie a energiei, în sistemele hidraulice și în zonele de contact cu produse pe bază de ulei la temperaturi ridicate. Poziționarea acestora nu este pur și simplu ca înlocuitor direct al NBR-ului, ci ca o soluție îmbunătățită, de înaltă performanță, în scenarii în care performanța NBR-ului este insuficientă sau costul FKM este prea ridicat, sau în condiții care nu sunt potrivite pentru temperaturi scăzute.
NBR este cauciuc nitrilic obținut prin copolimerizarea butadienei și acrilonitrilului. Avantajele sale sunt rezistența la uleiul mineral, lubrifianți și prețul scăzut, precum și procesarea matură, motiv pentru care este utilizat în mod frecvent la etanșări generale pentru ulei, inele O, garnituri și etanșări hidraulice.
HNBR este o modificare prin hidrogenare a NBR-ului. După hidrogenare, numărul legăturilor duble din lanțul molecular scade, iar lanțul principal devine mai stabil, ceea ce îmbunătățește rezistența la îmbătrânirea termică și aeriană, ozon, radiații UV și unele medii chimice. Descrierea HNBR dată de GMORS subliniază faptul că HNBR este un compus sintetic obținut prin hidrogenare selectivă a legăturilor duble din segmentul de butadienă al NBR-ului, astfel încât, comparativ cu nitrilul/NBR, prezintă proprietăți superioare în ceea ce privește rezistența la căldură, ozon, agenți chimici și proprietățile mecanice.
Aceasta este exact cauza fundamentală pentru care HNBR este mai potrivit decât NBR pentru sistemele auto și de climatizare:
Compartimentul motorului auto, transmisie, compresor AC, pompe hidraulice temperatura nu este de obicei o temperatură scăzută stabilă, ci este un ciclu de căldură pe termen lung. NBR general sub medii de aer cu temperaturi relativ ridicate dezvoltă ușor întărirea, cracking-ul, scăderea elasticității și creșterea setului de compresie.
Datele privind materialele din domeniul automobilelor ale Trelleborg arată că temperatura maximă de lucru a NBR este de obicei limitată la +100 °C, până la +120 °C; în timp ce HNBR care contactează uleiul mineral și grăsimea poate funcționa la aproximativ -30 °C până la +140 °C,
Pentru clienți, în prim-plan: cu condiții de etanșare echivalente celor din domeniul uleiurilor, NBR este potrivit pentru temperaturi convenționale; HNBR este mai potrivit pentru uleiuri fierbinți, gaze la temperaturi ridicate, compresoare, periferia motorului, cutii de viteze și condiții de îmbătrânire termică pe termen lung.
Țevile de aer condiționat auto, garniturile din compartimentul motorului, conectorii echipamentelor de refrigerare și garniturile exterioare ale sistemelor hidraulice sunt expuse frecvent acțiunii ozonului, oxigenului, razelor UV și ciclurilor de temperatură. NBR, datorită structurii sale mai nesaturate din lanțul principal, prezintă un risc mai mare de deteriorare cauzată de ozon și poate dezvolta ușor fisuri la suprafață în urma utilizării prelungite.
HNBR îmbunătățește în mod semnificativ rezistența la îmbătrânirea cauzată de ciclurile termice prin hidrogenarea gradului de nesaturare. Trelleborg subliniază faptul că hidrogenarea selectivă a HNBR îmbunătățește în mod remarcabil rezistența la temperatură și la ozon; ARLANXEO evidențiază, de asemenea, faptul că gradele complet saturate de HNBR au o rezistență superioară la ozon.
Aceasta este, de asemenea, motivul pentru care HNBR este frecvent utilizat în garnituri toroidale (O-ring) pentru sistemele de aer condiționat auto, în etanșări pentru ulei auto, în etanșări pentru sistemele de transmisie, în echipamentele de refrigerare exterioare și în furtunurile hidraulice: aceste scenarii nu doar că verifică rezistența la ulei, ci și durata de viață a etanșărilor în condiții de expunere prelungită la exterior.
În multe aplicații, garniturile toroidale (O-ring) nu sunt pur etanșări statice. De exemplu, conectoarele compresorului de aer condiționat auto, chiulasele, supapele hidraulice, pompele de ulei și componentele de etanșare ale mecanismelor de acționare ale transmisiei suferă influența pulsărilor de presiune, a vibrațiilor și a uzurii dinamice.
Trelleborg subliniază faptul că HNBR este superior NBR obișnuit în ceea ce privește rezistența, rezistența la uzură și performanța dinamică și îl menționează ca fiind utilizat pentru etanșarea actuatorului de transmisie și aplicațiile de climatizare. Materialul HNBR al Zeon menționează, de asemenea, că performanța Zetpol HNBR în ceea ce privește rezistența la căldură, ulei, uzură și ozon face posibilă utilizarea acestuia în curele sincrone, curele trapezoidale și furtunuri industriale supuse unor sarcini ridicate și cu o durată lungă de viață, precum și în piese de etanșare auto, inele O, furtunuri hidraulice și mufe de protecție pentru aripă etc.
Pentru clienții din domeniul hidraulic, acest aspect este foarte important: HNBR nu este doar „rezistent la ulei”, ci menține o stabilitate superioară a etanșării chiar și atunci când uleiul, presiunea, frecarea, temperatura și sarcina dinamică acționează simultan.

NBR este deja un cauciuc tipic rezistent la ulei, astfel încât mulți clienți întreabă: dacă NBR este, de asemenea, rezistent la ulei, de ce se folosește totuși HNBR?
Răspunsul: La temperatura camerei sau la etanșarea cu ulei la temperatură medie, NBR poate fi deja suficient; în condiții care necesită rezistență la ulei la temperaturi ridicate, rezistență pe termen lung la îmbătrânire, rezistență la uzură dinamică și o durată de viață mai lungă, HNBR este mai fiabil.
Conținutul de acrilonitril al HNBR afectează, de asemenea, rezistența la ulei și performanța la temperaturi scăzute. Trelleborg explică faptul că conținutul de ACN al HNBR poate varia între aproximativ 18% și 50%; un conținut mai ridicat de ACN îmbunătățește rezistența la ulei, dar flexibilitatea la temperaturi scăzute scade corespunzător; ARLANXEO subliniază, de asemenea, faptul că un conținut mai ridicat de ACN crește rezistența HNBR la ulei, grăsimi, combustibil și alte medii nepolare, dar flexibilitatea la temperaturi scăzute scade corespunzător.
Așadar, în promovarea pe piață se poate exprima astfel:
Sistemele auto de aer condiționat și refrigerare au cerințe foarte complexe pentru inelele O: trebuie să aibă contact cu agentul frigorific și cu uleiul de refrigerare/ungere, în timp ce suportă, de asemenea, presiunea, ciclurile de temperatură, vibrațiile și solicitările mecanice prin șoc. NBR-ul obișnuit poate suferi, în unele condiții de funcționare ale sistemelor de aer condiționat, îmbătrânire termică, dilatare/contracție sau o răspuns elastic insuficient, ceea ce duce la riscul de scurgeri.
HNBR-ul, datorită rezistenței sale la căldură, rezistenței la ulei, rezistenței la ozon și proprietăților mecanice superioare, a devenit un material frecvent utilizat pentru inelele O destinate sistemelor auto de aer condiționat. Produsele FJC pentru sistemele auto de aer condiționat Anelul O notele privind materialul HNBR, adică nitril hidrogenat, indică o bună aplicabilitate în domeniul aerului condiționat; acesta este menționat ca fiind compatibil cu agenții frigorifici R-12, R-134a, R-1234yf și alții; în același timp, domeniul său de temperaturi acoperă aproximativ de la -30 °C până la 150 °C. GMORS subliniază, de asemenea, faptul că HNBR-ul este frecvent utilizat pentru noua generație de agenți frigorifici ecologici.
Totuși, în procesul real de selecție, trebuie subliniat în continuare:
În sistemele auto de combustibil, circuitele de ulei ale motorului, circuitele de ulei ale cutiei de viteze și sistemele de direcție asistată, elementele de etanșare intră în contact cu combustibilul, lubrifiantul, lichidul pentru transmisii automate (ATF), motorina sau alte fluide funcționale și suportă, de asemenea, temperaturi relativ ridicate și vibrații. HNBR, prin ajustarea formulei, poate oferi simultan o rezistență îmbunătățită la ulei, o rezistență termică superioară și proprietăți mecanice îmbunătățite.
Materialul HNBR al ARLANXEO menționează că HNBR poate fi utilizat pentru lichidul de direcție asistată, uleiul pentru transmisii automate, uleiul pentru motor, motorină și lichidul refrigerent, precum și în alte medii fluide severe, fiind potrivit pentru aplicații de etanșare în domeniul automotive și pentru echipamente grele. Zeon enumeră, de asemenea, utilizările HNBR pentru piese de etanșare auto, inele O, garnituri pentru baia de ulei, etanșări pentru dopurile de golire, etanșări pentru pompe de apă, precum și pentru furtunuri pentru biodiesel, furtunuri industriale și furtunuri hidraulice.
Notă importantă:
Condițiile de funcționare ale etanșărilor cu ulei implică adesea rotația arborelui, lubrifierea, frecarea și generarea de căldură. NBR poate fi utilizat pentru etanșări cu ulei de uz general, dar în scenarii cu temperaturi ridicate, durată de viață îndelungată sau viteze mari de rotație, avantajul rezistenței la căldură al HNBR este mai evident.
Descrierea făcută de Zeon privind utilizarea HNBR în curele sincrone, curele în V, capete de protecție pentru aripă și componente de etanșare auto evidențiază faptul că rezistența la ulei, rezistența la uzură, rezistența la ozon și performanța dinamică fac ca HNBR să fie mai potrivit pentru piese auto de serviciu de înaltă rezistență și durată de viață îndelungată.
În abordarea clienților auto, se poate formula astfel:
Sistemele hidraulice țin cont de trei aspecte: rezistența la ulei, rezistența la șocuri de presiune și rezistența la uzură. NBR-ul general este utilizat pe scară largă în sistemele hidraulice cu ulei mineral, dar în medii cu temperaturi ridicate, presiuni mari, mișcare alternativă dinamică, durată de viață îndelungată sau echipamente destinate utilizării în aer liber, HNBR este mai potrivit pentru inele O, etanșări pentru rulmenți, etanșări pentru pompe/valve și o parte din etanșările pentru furtunuri.
Zeon subliniază în mod explicit faptul că HNBR se aplică la furtunuri industriale și furtunuri hidraulice și are o rezistență excelentă la căldură și fluide, prelungind durata de funcționare la temperaturi ridicate.
Punctul central de discuție pentru clienții hidraulici poate fi:
Element de comparare |
Nbr nitril rubber |
HNBR – cauciuc nitril hidrogenat |
Punct de înțelegere pentru client |
Natura materialului |
Copolimer butadien-acrilonitril |
Hidrogenat, cu o saturare mai completă decât NBR |
HNBR este o versiune îmbunătățită din punct de vedere al performanței față de NBR |
Rezistență la ulei |
Bună, stabilă în ulei la temperaturi ridicate |
|
HNBR nu este doar „mai rezistent la ulei”, ci și mai stabil în mediul termic |
Rezistență la căldură |
NBR mediu, general, cu limită inferioară de temperatură ridicată |
Remarcabil mai rezistent, aplicabil într-un domeniu mai larg de temperaturi |
Potrivit pentru compartimentul motorului, compresor, ulei fierbinte, cutie de viteze |
Rezistență la ozon |
Relativ slab |
Remarcabil mai rezistent |
Potrivit pentru piese auto exterioare, echipamente de refrigerare exterioare |
Rezistenta la uzura |
Bun |
Mai bună, performanță mai dinamică |
Potrivit pentru etanșări la ulei, hidraulică, compresor și condiții de funcționare cu vibrații |
Compatibilitate cu Refrigerentul |
Necesită precauție |
Comun pentru garniturile inelare O pentru sistemele de aer condiționat auto |
Potrivit pentru sistemele R134a, R1234yf și altele, dar trebuie confirmat tipul de ulei |
Cost |
Mai jos |
Superior ca performanță față de NBR |
Destinat aplicațiilor de mijloc-spre-înaltă gamă și cu durată lungă de viață |
Aplicație Tipică |
Etanșare generală, pentru uleiuri auto la temperaturi scăzute/medii, etanșare pentru uleiuri de calitate |
HNBR utilizat în aplicații de mijloc-spre-înaltă gamă și cu durată lungă de viață, acolo unde NBR nu oferă o fiabilitate suficientă |
|
Garniturile inelare O din HNBR reprezintă o îmbunătățire a performanței față de materialul NBR obișnuit; menținând o bună rezistență la uleiuri, ele îmbunătățesc în mod semnificativ rezistența la căldură, la ozon, la uzură și fiabilitatea etanșării pe termen lung, fiind special potrivite pentru sistemele auto de aer condiționat, frigorifice, de combustibil, pentru etanșări la ulei și pentru sistemele hidraulice.
În compartimentul motor al autovehiculelor, în sistemele de climatizare, în sistemele de alimentare cu combustibil și în circuitele de ulei ale transmisiilor, elementele de etanșare sunt expuse pe termen lung la temperaturi ridicate, ulei, ozon și vibrații. HNBR, comparativ cu NBR obișnuit, oferă o stabilitate superioară la îmbătrânirea termică, o rezistență mai bună la ozon și o rezistență mecanică crescută, reducând astfel riscul de întărire, fisurare, uzură și scurgeri ale garniturilor inelare (O-ring). Este potrivit pentru garnituri inelare (O-ring) utilizate în sistemele de climatizare auto, pentru etanșări ale compresorului, pentru etanșări legate de combustibil, pentru etanșări ale uleiului, pentru etanșări ale actuatorilor transmisiei și pentru etanșări legate de sistemul de direcție asistată.
Garniturile inelare (O-ring) din sistemele de frigorificare trebuie să facă față simultan provocărilor reprezentate de agentul frigorific, uleiul frigorific, ciclurile de presiune și variațiile de temperatură. HNBR are o bună rezistență la ulei și la uzură și este utilizat pe scară largă în sistemele de climatizare auto și în unele aplicații de etanșare pentru racorduri HVAC/R. Pentru sistemele care utilizează R134a, R1234yf, R744, ulei PAG, ulei POE și alte medii, trebuie selectată o formulă corespunzătoare de HNBR, în funcție de mediul și temperatura efectivă, pentru a obține o durată de viață stabilă a etanșării.
Defecțiunile sistemelor hidraulice provin adesea din ulei la temperatură ridicată, pulsarea presiunii, uzura prin frecare și deformarea permanentă datorită comprimării pe termen lung. HNBR este mai potrivit decât NBR pentru aplicațiile de etanșare supuse unor sarcini ridicate, fiind utilizat în special la pompe/valve, racorduri, etanșări auxiliare ale cilindrilor hidraulici, furtunuri hidraulice și aplicații de etanșare de nivel mediu și înalt în echipamentele de construcții.
Cuvinte cheie principale: HNBR, O-ring HNBR, cauciuc nitril hidrogenat, O-ring rezistent la căldură, O-ring rezistent la ulei, O-ring rezistent la ozon, O-ring rezistent la uzură, O-ring pentru AC auto, etanșare pentru agent frigorific, etanșare hidraulică, etanșare pentru sistemul de combustibil, etanșare pentru ulei auto.
De ce sunt potrivite O-ring-urile HNBR pentru sistemele de aer condiționat auto, pentru agenții frigorifici și pentru cele hidraulice?
Comparativ cu NBR-ul obișnuit, HNBR oferă o performanță mai echilibrată în ceea ce privește rezistența la căldură, rezistența la ulei, rezistența la ozon și rezistența la uzură, fiind un material de etanșare frecvent utilizat în gama medie și superioară în industria auto și în cea a frigorificei.
Avantajul HNBR este foarte evident, dar la momentul selecției trebuie să confirmați următoarele condiții:
În primul rând, confirmați mediul de contact: ulei mineral, combustibil, motorină, ulei pentru frigorifice, PAG, POE, agent frigorific, ulei hidraulic sau alte medii chimice.
În al doilea rând, confirmați temperatura: temperatura pe termen lung și temperatura maximă pe termen scurt nu pot fi evaluate doar pe baza domeniului teoretic.
În al treilea rând, confirmați presiunea și condițiile dinamice: în condiții de funcționare cu presiune ridicată, mișcare alternativă, rotație sau vibrații, trebuie luate în considerare duritatea, rezistența la uzură și proiectarea antiextrudare.
În al patrulea rând, confirmați cerințele de temperatură scăzută: hNBR cu ACN ridicat este mai rezistent la ulei, dar flexibilitatea la temperaturi scăzute poate scădea.
Cea de-a cincea etapă: confirmați dacă este necesară înlocuirea FKM. Costul HNBR este, de obicei, mai mic decât cel al FKM, dar în condiții de coroziune puternică, în medii cu combustibili aromatici sau la temperaturi extrem de ridicate, FKM poate fi totuși mai potrivit.
NBR este potrivit pentru uleiuri standard și pentru etanșări cu cost redus; HNBR este potrivit pentru industria auto, pentru sistemele de aer condiționat, pentru frigorifice și pentru sistemele hidraulice, unde sunt necesare etanșări care suportă temperaturi mai ridicate, au o durată de viață mai lungă și rezistă mai bine la ozon și la sarcini mecanice.