
En uppgradering från NBR till HNBR innebär i huvudsak en uppgradering från "allmän oljeresistent tätning" till "värmebeständig, ozonbeständig och slitbeständig tätning med högre tillförlitlighet".
I fordonsindustrin, fordonsvärme, kylutrustning och hydraulsystem, O-säcken långvarig olja, kylmedel, hög temperatur, tryckfluktuationer, vibrationer och åldrande av ozonlagret och andra olika påfrestningar. Standard NBR nitrilgummi har god oljeresistens och kostnadsfördelar, men när drifttemperaturen stiger och livslängden förlängs blir tätningsmedlemmens svaga punkter gradvis uppenbara: värmeföråldrande motstånd är begränsat, ozonresistens är otillräcklig och långsiktigt dynamiskt slita
HNBR, dvs. hydrogenerad nitrilkautschuk, framställs genom hydrogenering av de omättade dubbelbindningarna i butadiensegmentet på basis av NBR, vilket avsevärt förbättrar värmebeständigheten, ozonbeständigheten, kemikalier-/oljebeständigheten och mekaniska egenskaper. Trelleborgs material för HNBR anger också att HNBR erhålls genom selektiv hydrogenering av dubbelbindningarna i NBR:s butadiensegment, och denna strukturella förändring förbättrar avsevärt beständigheten vid höga temperaturer och mot ozon, samtidigt som HNBR har goda mekaniska egenskaper och slitbeständighet.
Därför används HNBR-O-ringar ofta i bilars luftkonditionering, försegling av kylmedel, bränslesystem, oljetätningar, växellådor, kraftöverföring, hydraulsystem och områden där de kommer i kontakt med oljeprodukter vid höga temperaturer. Dess position är inte enbart som en direkt ersättning för NBR, utan snarare som en uppgraderad lösning med högre prestanda i scenarier där NBR:s prestanda är otillräcklig eller FKM:s kostnad är för hög, eller där förhållandena inte är lämpliga för låga temperaturer.
NBR är nitrilkautschuk som bildas genom kopolymersering av butadien och akrylonitril. Dess fördelar är motstånd mot mineralolja, smörjmedel och låg pris samt mogen bearbetning, vilket gör att det ofta används för allmänna oljetätningar, O-ringar, packningar och hydrauliska tätningar.
HNBR är en hydrogeneringsmodifikation baserad på NBR. Efter hydrogenering minskar dubbelbindningarna i molekylkedjan, huvudkedjan blir mer stabil och dess motstånd mot värme-luftåldring, ozon, UV-strålning och delar av kemiska medier förbättras. GMORS beskrivning av HNBR pekar likaså på att HNBR är en syntetisk förening som erhålls genom selektiv hydrogenering av dubbelbindningarna i NBR:s butadiensegment, så att den jämfört med nitril/NBR har bättre värme-, ozon-, kemisk- och mekaniske egenskaper.
Detta är precis den grundläggande anledningen till att HNBR är mer lämpligt än NBR för bilsystem och luftkonditioneringssystem:
Bilens motorrum, växellåda, klimatkompressor, hydraulpump temperaturen är vanligtvis inte en stabil låg temperatur, utan underkastas långvarig värmeväxling. Vanlig NBR utvecklar lätt hårdning, sprickor, minskad elasticitet och ökad tryckdeformation i relativt höga lufttemperaturer.
Trelleborgs data för automaterial visar att NBR:s högsta driftstemperatur vanligtvis är begränsad till +100 °C, kortvarigt upp till +120 °C; medan HNBR i kontakt med mineralolja och fett kan användas vid ca –30 °C till +140 °C, kortvarigt upp till +160 °C, och vissa specialmodeller är lämpliga ner till –40 °C. ARLANXEO påpekar också att dess HNBR-produkter är lämpliga för scenarier som kräver högre värme- och fluidbeständighet, där det specifika temperaturområdet beror på den specifika graden och formeln.
För kunder i åtanke: med lika goda tätningsförhållanden som olja, är NBR lämpligt för konventionella temperaturer; HNBR är mer lämpligt för hett olja, högtemperaturgas, kompressorer, motorområdet, växellådor och långvarig termisk åldring.
Kylsystemets rör i bilar, tätningsdelar i motorrummet, anslutningsdelar till kylutrustning och yttertätningsdelar i hydrauliska system utsätts ofta för ozon, syre, UV-strålning och temperaturcykler. NBR har på grund av sin relativt mer omättade struktur i huvudkedjan ett högre ozonrisk och kan lätt utveckla ytspännrissningar vid långvarig användning.
HNBR förbättrar märkbart beständigheten mot åldring vid temperaturcykler genom hydrogenering av omättninggraden. Trelleborg klargör att den selektiva hydrogeneringen av HNBR märkbart förbättrar temperatur- och ozonbeständigheten; ARLANXEO påpekar också att helt mättade HNBR-grader har överlägsen ozonbeständighet.
Detta är också anledningen till att HNBR ofta används i O-ringar för bilars luftkonditioneringssystem, tätningar mot olja i bilar, tätningar för växellådor, utomhuskylutrustning och hydrauliska slangar: dessa scenarier testar inte bara oljebeständigheten, utan verifierar också tätningens livslängd vid långvarig utsättning utomhus.
O-ringar i många applikationer är inte endast statiska tätningar. Exempelvis utsätts tätningselement i bilars luftkonditioneringskompressorkopplingar, cylinderhuvuden, hydraulventiler, oljepumpar och växellådans aktiveringsmekanism för tryckpulser, vibrationer och dynamisk slitagepåverkan.
Trelleborg påpekar att HNBR är överlägset vanligt NBR när det gäller dragstyrka, slitstabilitet och dynamisk prestanda, och anger att det används för tätningar till transmissionsaktuatorer och luftkonditioneringstillämpningar. Zeons HNBR-material nämner också att Zetpol HNBR:s motstånd mot värme, olja, slitage och ozon kan stödja synkrona remmar med hög belastningslivslängd, V-remmar och industriella slangar, samt är lämpligt för tätningselement i fordon, O-ringar, hydrauliska slangar och färdskärmsskydd etc.
För hydraulikkunder är denna punkt mycket avgörande: HNBR är inte bara "oljebeständigt" – utan det är så att det även vid samtidig verkan av olja, tryck, friktion, temperatur och dynamisk belastning fortfarande kan bibehålla bättre täthetsstabilitet.

NBR är redan en typisk oljebeständig gumma, så många kunder frågar: eftersom NBR också är oljebeständigt, varför använda då fortfarande HNBR?
Svar: Vid rumstemperatur eller medeltemperatur för oljetätning kan NBR redan vara tillräckligt; under förhållanden som kräver högtemperaturolja, långsiktig åldringsskapacitet, dynamisk slitfasthet och längre livslängd är HNBR mer pålitligt.
HNBR:s acrylonitrilinnehåll påverkar också olje- och lågtemperaturprestanda. Trelleborg förklarar att HNBR:s ACN-innehåll kan variera mellan cirka 18 % och 50 %; ett högre ACN-innehåll förbättrar oljebeständigheten, men lågtemperaturflexibiliteten minskar därefter; ARLANXEO påpekar också att ett högre ACN-innehåll ökar HNBR:s beständighet mot olja, fett, bränsle och andra icke-polära medier, men lågtemperaturflexibiliteten minskar därefter.
Så kan det uttryckas på följande sätt i marknadsföringen:
Bilens klimat- och kylsystem har mycket komplexa krav på O-ringar: de måste komma i kontakt med kylmediet och med kyl-/smörjoljan, samtidigt som de utsätts för tryck, temperaturcykler samt vibrationer och stötbelastning. Allmän NBR kan under vissa klimatanläggningens driftförhållanden drabbas av värmepåverkad åldring, utvidgning/kontraktion eller otillräcklig elastisk respons, vilket leder till läckrisk.
HNBR, tack vare sin höga beständighet mot värme, olja och ozon samt bättre mekaniska egenskaper, har blivit ett vanligt material för bilens klimatsystem O-ringar. FJCs bilklimatsystem O-ring materialdokumentation HNBR, dvs. hydrogenerad nitril, har god lämplighet för klimatanläggningar; anges som kompatibelt med kylmedier som R-12, R-134a, R-1234yf och andra; samtidigt täcker dess temperaturområde ungefär -30 °C till 150 °C. GMORS påpekar också att HNBR ofta används för den nya generationen miljövänliga kylmedier.
Men vid faktisk valprocess bör det fortfarande betonas:
I bils bränslesystem, motoroljekretsar, växellådoljekretsar och kraftstyrningssystem kommer tätningselement i kontakt med bränsle, smörjmedel, ATF, diesel eller andra funktionsvätskor samt utsätts för relativt höga temperaturer och vibrationer. Genom att justera sammansättningen kan HNBR samtidigt uppnå bättre oljebeständighet, värmebeständighet och mekaniska egenskaper.
ARLANXEO:s HNBR-material nämner att HNBR kan användas för kraftstyrningsvätska, automatväxellådsvätska, motorolja, diesel och kylvätska samt andra krävande vätskomiljöer och är lämpligt för tätningstillämpningar i fordon och tunga maskiner. Zeon anger också att HNBR kan användas för bilens tätningselement, O-ringar, oljepannpackningar, tömningspluggtätningar, vattenpumpstätningar samt slangar för biodiesel, industriella slangar och hydraulslangar.
Observera:
Driftförhållanden för oljetätningsringar innefattar ofta axelrotation, smörjmedel, friktion och värmeutveckling. NBR kan användas för allmänna oljetätningsringar, men vid höga temperaturer, lång livslängd eller högre rotationshastigheter är HNBR:s fördel vad gäller värmetålighet mer uppenbar.
Zeons beskrivning av HNBR:s användning i synkronremmar, V-remmar, färdskärmsskydd och bilrelaterade tätningskomponenter visar att HNBR:s oljetålighet, slitstålighet, ozontålighet och dynamiska egenskaper gör det mer lämpligt för kraftigare och längre livslängd på bilservicekomponenter.
När man riktar sig till bilkunder kan det formuleras så här:
Hydrauliska system kräver tre saker: oljetålighet, tryckstötbeständighet och slitstålighet. 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, lager-tätningsringar, pump/ventiltätningsringar samt delar av slangtätningsringar.
Zeon påpekar uttryckligen att HNBR används för industriella slangar och hydraulslangar och har utmärkt motståndskraft mot värme och vätskor, vilket förlänger livslängden vid höga temperaturer.
Den centrala diskussionspunkten för hydraulikkunder kan vara:
Jämförelseobjekt |
Nbr nitrilrubber |
HNBR – hydrogenerad nitrilkautschuk |
Kundens förståelsepunkt |
Materialens egenskaper |
Butadien-akrylonitril-kopolymers |
Hydrogenerad, mer fullständigt mättad NBR |
HNBR är en prestandauppgraderad version av NBR |
Oljeresistens |
Bra och stabil i högtemperaturolja |
|
HNBR är inte bara "mer oljetålig", utan också mer stabil i termisk-miljömässiga avseenden |
Värmebeständighet |
Medium, allmän NBR har en lägre högtemperaturgräns |
Markant starkare, lämplig för ett högre temperaturområde |
Lämplig för motorutrymmet, kompressorer, varm olja och växellådor |
Ozonresistans |
Relativt svag |
Markant starkare |
Lämplig för automobilens yttre delar och utomhuskylutrustning |
Slitstyrka |
Bra |
Bättre, mer dynamisk prestanda |
Lämplig för oljetätningar, hydraulik, kompressorer och vibrationsdriftsförhållanden |
Kylmedelskompatibilitet |
Kräver försiktighet |
Vanlig för bilens luftkonditioneringssystem O-ring |
Lämplig för R134a, R1234yf och andra system, men oljan måste bekräftas |
Kosta |
Lägre |
Högre än NBR |
Riktad mot mellan- till högklassiga och långlivade applikationer |
Typisk tillämpning |
Allmän tätning, lägre/mellantemperaturer för bilolja, oljekvalitetstätning |
HNBR används i mellan- till högklassiga och långlivade applikationer där NBR inte är tillförlitlig nog |
|
HNBR-O-ringar är ett prestandauppgraderat material baserat på den allmänna NBR-materialtypen; de bibehåller god oljetålighet samtidigt som de avsevärt förbättrar värmetålighet, ozontålighet, slitagebeständighet och långsiktig täthetspålitlighet – särskilt lämpade för bilars luftkonditioneringssystem, kylsystem, bränslesystem, oljetätningsringar och hydraulsystem.
I bilmotornsrum, klimatsystem, bränslesystem och transmissionsoljekretsar utsätts tätdelar under lång tid för höga temperaturer, olja, ozon och vibrationer. Jämfört med vanlig NBR har HNBR bättre termisk åldringstabilitet, bättre ozonbeständighet och högre mekanisk hållfasthet, vilket minskar risken för förhårdning, sprickbildning, slitage och läckage hos O-ringar. Lämplig för bilklimatsystemets O-ringar, kompressortätningsdelar, bränslerelaterade tätningsdelar, oljetätningsdelar, transmissionsaktuatorer och servostyrningsrelaterade tätningsdelar.
O-ringar i kylsystem måste samtidigt klara av utmaningar från köldmedel, kylolja, tryckcykler och temperaturvariationer. HNBR har god olje- och slitagebeständighet och används omfattande i bilklimatsystem samt i vissa applikationer för anslutningstätningsdelar inom HVAC/R. För system med R134a, R1234yf, R744, PAG, POE-olja och andra medier bör en motsvarande HNBR-formulering väljas baserat på det aktuella mediet och temperaturen för att uppnå en mer stabil tätningslivslängd.
Hydrauliska systemfel orsakas ofta av olja vid hög temperatur, tryckpulsationer, friktionsnötning och långvarig kompressionsdeformation. HNBR är jämfört med NBR bättre lämpat för tätningar i högbelastade applikationer, särskilt för pumpar/ventiler, kopplingar, oljecylindrar och hjälptätningar, hydrauliska slangar samt mellan- till högklassiga tätningstillämpningar i utrustning för anläggningsmaskiner.
Kernnyckelord: HNBR, HNBR-O-ring, hydrogenerad nitrilgummi, värmebeständig O-ring, oljebeständig O-ring, ozonbeständig O-ring, slitstark O-ring, bilens klimatanläggning O-ring, kylmedelspackning, hydraulisk packning, bränslesystemspackning, biloljetätning.
Varför är HNBR-O-ringar lämpliga för bilar klimatanläggning, kylmedelssystem och hydrauliska system?
Jämfört med allmän NBR ger HNBR en mer balanserad prestanda vad gäller värmebeständighet, oljebeständighet, ozonbeständighet och slitbeständighet och är ett vanligt mellan- till högkvalitativt tätningsmaterial inom bilindustrin och kylteknik.
HNBR:s fördelar är mycket uppenbara, men bekräfta följande villkor vid val av material:
Först måste mediet fastställas: mineralolja, bränsle, diesel, kylolja, PAG, POE, kylmedel, hydraulolja eller andra kemiska medier.
Andra måste temperaturen fastställas: långtidstemperatur och korttidspiktemperatur får inte bara bedömas utifrån det teoretiska intervallet.
Tredje måste tryck och dynamiska förhållanden fastställas: vid högt tryck samt vid växlande, roterande eller vibrerande driftförhållanden bör hårdhet, slitbeständighet och design för motstånd mot extrudering beaktas.
Fjärde måste kraven på lågtemperaturfasthet fastställas: hNBR med hög ACN är mer oljeresistent, men flexibiliteten vid låga temperaturer kan minska.
För det femte, bekräfta om det är nödvändigt att byta ut FKM: HNBR-kostnaden är vanligtvis lägre än FKM, men under starka korrosions-, aromatiska högt bränsle- eller extremt högtemperaturscenarier kan FKM fortfarande vara lämpligare.
NBR passar standardolja, lågkostnadsförsegling; HNBR passar fordons-, luftkonditionerings-, kyl- och hydraulindustrier som behöver högre temperatur, längre livslängd och starkare ozon- och mekaniskt belastningsbärande förseglingsscenarier.