NBR – это полуфабрикат из сшитого серой акрил-нитрил-бутадиен-каучука. NBR наполнен сажей и не пригоден для электроизоляции. NBR обычно окрашен в черный цвет.
Свойства
Данные устойчивости
Хорошая устойчивость
Средняя устойчивость
Низкая/нулевая устойчивость
Минеральные масла
Дизтопливо с содержанием ароматических углеводородов свыше 40%, этилированные бензины
Дизельное горючее с содержанием ароматических углеводородов не более 40%
—
—
Большое количество разбавленных кислот и оснований, солевые растворы при комнатной температуре
—
—
Область применения
NBR применяется в основном в тех областях, в которых наряду с высокой устойчивостью к горючим и минеральным маслам также требуется высокая эластичность и низкая остаточная деформация. Например: в технике уплотнений, где необходимы «мягкие уплотнения» или как преднатяжительный элемент для менее эластичных материалов.
Преимущественное применение:
— грязесъемники для особых случаев; — штоковые и поршневые уплотнения для низких давлений; — уплотнения валов; — кольца круглого сечения.
Основные физико-механические характеристики T-PU
Твердость
SHORE A
85±5
DIN 53505
Плотность
г/см 3
1,32±0,02
DIN 53479
Прочность на разрыв
Н/мм 2
≥15
DIN 53504
Прочность на растяжение
%
≥130
DIN 53504
Остаточная деформация 100 o С/22ч
%
≤12
DIN 53517
Эластичность отскока
%
22
DIN 53512
Истираемость
мм 3
110
DIN 53516
Минимальная температура применения
o С
-30
—
Максимальная температура применения
o С
+100
—
Поведение в ASTM масле ном.1 n. DIN 53521 70ч/110 o С: изменение твердости, изменение объема
Shore A %
+6 -8
-DIN 53505 DIN 53521
Поведение в ASTM масле ном.1 n. DIN 53521 70ч/110 o С: изменение твердости, изменение объема
Поведение в воздухе 70ч/100 o С: изменение твердости, изменение объема
Поведение в воде 70ч/100 o С: изменение твердости, изменение объема
Материал Buna в насосном оборудовании и других сферах промышленности
Бутадиен-нитрильный каучук (БНК), или просто нитрильный каучук — это широко используемый эластомер, во многом благодаря его устойчивости к маслам и топливу и высокой прочности на разрыв. Он также известен как Buna-N. Это название произошло от одного из первых базовых полимеров, запатентованных в 1934 году, и сегодня обычно используют это название для всех классов нитрильного каучука.
БНК представляет собой семейство ненасыщенных сополимеров 2-пропеннитрила и мономеров бутадиена (1,2-бутадиен и 1,3-бутадиен). Физические и химические свойства эластомера из Buna-N варьируются в зависимости от количества нитрила. Чем больше его содержится в полимере, тем выше устойчивость к маслам, но тем ниже гибкость. Эластомер может включать от 15 % до 50 % нитрила в зависимости от характеристик, которыми производитель хочет наделить конечный продукт.
Особенности и свойства эластомера из Buna-N
Помимо высокой маслостойкости, нитриловый каучук отличается прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Он в три раза устойчивее к проколам, чем натуральный каучук, а также устойчив к порезам, истиранию, разрывам, щелочам и алифатическим углеводородам. Гидрогенизированный нитрил устойчив к нагреванию и окислению и сохраняет при этом гибкость при низких температурах. Кроме того, нитрил дешевле фторэластомеров.
Однако необходимо помнить и о других особенностях Buna-N при работе на улице или с некоторыми химическими веществами. Он плохо реагирует на озон, солнечный свет и климатическое воздействие, а также имеет слабую огнестойкость. Не устойчив к большинству кислот, хлору и концентрированным щелочам.
Для пищевых продуктов и напитков доступны вариации Buna-N, соответствующие стандартам FDA 21 и CFR 177.
Технические характеристики эластомера Buna-N
Параметр
Значение
Диапазон растяжения (P.S.I.)
Относительное удлинение (макс. %)
Устойчивость к растворителям
От хорошо до отлично
От хорошо до отлично
Использование при низких температурах
Использование при высоких температурах
Стойкость к погодным условиям / солнечному свету
Адгезия к металлам
От хорошо до отлично
Buna-N в различных областях промышленности
Бутадиен-нитрильный каучук популярен, когда нужно использовать маслостойкий материал, а также в условиях экстремальных температур и при необходимости индивидуальной защиты. Устойчивость к воздействию горячего масла позволяет использовать Buna-N в автомобильной промышленности, для прокладок, масляных уплотнений, уплотнительных колец, шлангов двигателя и других деталей. Он также используется в рулонных принтерах для производства компонентов подачи чернил.
В аэрокосмической отрасли нитрил популярен благодаря своему рабочему температурному диапазону — он используется в протектированных топливных баках и мягких топливных резервуарах. В текстильной промышленности БНК помогает улучшить водонепроницаемость ткани. Один из примеров употребления — защитные перчатки из нитрила. Это могут быть как сверхпрочные перчатки в ядерной сфере, так и более тонкие одноразовые перчатки, широко используемые в медицине, различных лабораториях в том числе благодаря прочности и гипоаллергенным свойствам материала. Также нитрил можно найти в обуви, ковриках, губках и множестве формованных изделий.
Применение Buna-N в насосном оборудовании
Эластомеры из Buna-N используются при производстве мембранных насосов. Правильный выбор материала мембраны для каждой отрасли — гарантия безопасной и эффективной работы насоса AODD.
Buna-N — идеальный материал для контакта с жидкостями на нефтяной / масляной основе, этилированным бензином, дизельным топливом, керосином, скипидаром и моторными маслами. При широком использовании в топливной промышленности Buna-N обеспечивает диафрагме хороший срок службы и умеренную устойчивость к истиранию. Однако это не единственное возможная сфера применения диафрагм из нитрильного каучука. Так компания Wilden, чей ассортимент широко представлен на нашем сайте, оснащает эластомером из Buna-N мембраны для насосов, которые подходят для перекачки красок, керамического шликера, различных абразивных жидкостей, продуктов нефтедобычи и переработки.
Также Wilden выбирает эластомер Buna-N для производства шаровых и лепестковых клапанов, седел, всевозможных уплотнителей, колец и прокладок.
Один из самых популярных производителей перистальтических насосов — компания Abaque — выбирает БНК для шланговых элементов. Buna-N обеспечивает совместимость при использовании с маслянистыми, абразивными и широким спектром других жидкостей (см. выше), а Buna-N FDA — отличный вариант для гигиенических целей.
Чтобы определить, какой именно эластомер подходит под ваши условия, обращайтесь за консультацией к нашим специалистам.
Характеристики химической стойкости Резины на основе NBR обладают хорошей устойчивостью к: Алифатическим углеводородам (пропан, бутан, бензины) Большинству минеральных масел и пластичных смазок на их основе тяжело воспламеняющейся гидравлической жидкости Жидкому топливу: бензину, дизельному топливу и мазуту Животному и растительному маслу и жиру Горячей воде Солевым растворам при невысокой температуре Разбавленным кислотам Относительно низким температурам Спирту Ароматическим веществам с концентрацией менее 40 % (освинцованное горючее) Низкая стойкость к: Ацетону Ультрафиолету и атмосферному воздействию Уксуснокислотному сложному эфиру Ароматическим углеводородам (например, бензол, толуол) Хлорированным углеводородам (трихлорэтилен, перхлорэтилен) Силиконовым маслам и смазкам Тормозным жидкостям на гликолевой основе Воздействию озона и погодному воздействию.
Некоторые торговые марки NBR/БНК NBR (БНК) известен под различными, наименованиями.
Часть из них сейчас не обозначают конкретного производителя, например, СКН (SKN, традиционное обозначение в СССР и России), Buna-N (Буна-N), Gr-N.
Другие наименования являются торговыми марками производителя: NipolN (НиполN) Krynac (Крайнак) Europrene Perbunan (ПербунанN) Chemigum (Хемигум) Hycar (Хайкар) Paracril Nysysn Baymod N Nacar NBR Arnipol Paracril KerN
Материалы мембран мембранного пневматического насоса
Как известно, главной и определяющей частью мембранно-пневматических насосов, по праву, считается мембрана (её ещё называют диафрагма). Данная деталь насоса работает в тяжёлых условиях. Кроме того, что мембрана постоянно контактирует с перекачиваемой средой (зачастую с агрессивной средой), она на протяжении всего времени работы находится в напряженно-деформированном состоянии. Исходя из этого, становится очевиден тот факт, что мембрана должна быть изготовлена из эластичного, прочного, химическистойкого материала, способного выдерживать высокие циклические нагрузки. Важна прочность материала на разрыв и на растяжение. Мембрана толкает жидкость во время такта подачи, поэтому её структура поверхности должна обладать определённой твердостью и определенным значением относительного удлинения. Твердость материала мембраны измеряется методом вдавливания по шкале Шора. Немаловажным фактором для подбора материала мембраны является температура проходящей через насос среды. Так как мембранно-пневматические насосы предназначены для перекачивания, в том числе, и пищевых продуктов, не маловажным аспектом для выбора материала мембран в диафрагменных насосах является его безопасность, экологичность и способность к дальнейшей переработке.
Виды материалов
Для изготовления мембран используется полимерное сырьё и химические модификации на основе полимерных соединений. Данные материалы можно разделить на три группы: эластомеры, термопласты и термопластичные эластомеры. Они имеют различные модификации по структуре и строению полимеров и как следствие различные физико-химические, механические и эксплуатационные характеристики. Все эти материалы получили широкое распространение в различных областях и сферах деятельности: в машиностроении, в обувной промышленности, в кровельных и теплоизоляционных производствах, в химической промышленности, в фармацевтической промышленности, в строительной индустрии и во многих.
Рассмотрим наиболее известные материалы для изготовления диафрагм мембранно-пневматических насосов. Обзор начнём с эластомеров, которые получают посредством вулканизации натурального и синтетического каучуков – с резиновых эластомеров.
Эластомеры
Buna N
Материал Buna N (буна н) – это бутадиен-нитрильный каучук или нитрильный каучук. Вероятно, более часто встречающееся название данного материала – NBR. Нитрильный каучук относится к синтетическим полимерам и обладает высокой масло и бензостойкостью стойкостью, а также к механическому изнашиванию. Он также устойчив к алифатическим углеводородам, таким как бутан, этан, ацетилен, пропан; к продуктам на основе животных и растительных жиров; к большинству слабоконцентрированных кислотных и щелочных растворов, а также солевых растворов. Buna N не устойчив к ароматическим углеводородам (например бензол или толуол), хлорированным углеводородам, растворителям, эфирам и хладогентам.
Neoprene
Viton
Термопластичные эластомеры
Кроме химической структуры полимерных соединений, мембраны из эластомеров и термопластов различаются, собственно, методом изготовления. Диафрагмы из вулканизированного каучука имеют в своём составе армирующие нейлоновые нити, а термоэластомеры нет. Их получают формовкой, различными способами литья, экструзией. Они имеют общее обозначение TPE. Упругость данных материалов такая же, как у эластомеров, прочность близка к прочности пластмасс, удобны и экономичны в изготовлении, как и любые термопластичные материалы.
Рассмотрим, какие именно термопластичные эластомеры используют для изготовления мембран.
Santoprene, Wil-Flex
Данный материал устойчив ко многим агрессивным средам: кислоты различной концентрации (за исключением концентрированных азотной, серной и плавиковой кислот), неорганические соли, спирты (за исключением амилового спирта), щёлочи. Химически не устойчив к ароматическим углеводородам (бензол, толуол), органическим растворителям (ацетон, циклогексанон), хлорсульфоновой и надуксусной кислотам. Основной недостаток материала Santoprene это верхний предел температурного диапазона, всего +107 о С. Твердость материала варьируется от 35 единиц по Шору А до 50 единиц по Шору D. Главное преимущество данного материала это стойкость к абразивному изнашиванию. Кроме наименования Wil-Flex могут встречаться и другие модификации этого эластомера: FWL, FWS, WFS, ZWS.
Hytrel
Polyurethane
Geolast
Термопласты
Они предлагают мембраны с модифицированным (мягким) слоем PTFE, который делает мембрану более упругой, а насос более производительным. Очевидно, что материал PTFE делает насос в общем более универсальным, но тем не менее бывают случаи, когда в мембранах из PTFE нет необходимости и ввиду удешевления насоса достаточно использовать мембраны из резиновых эластомеров.
По своим характеристикам cоответствует группам резины 1, 2, 3, 6 по ГОСТ 18829-73.
Уплотнительные кольца из резины NBR имеют высокую устойчивость к набуханию по отношению к бензолам, маслам и жирам.
Уплотнения из NBR используется в областях с соответствующими требованиями, как например, гидравлика, двигателестроение, машиностроение, нефтяная промышленность, аппаратостроение.
NBR широко используется из-за того, что он сочетает низкую стоимость (в сравнении с другими базовыми полимерами) с хорошей маслостойкостью и износостойкостью. Наибольший недостаток нитрила — в слабой стойкости к повышенным температурам. Материал твердеет, дает трещины.
Нитрил — это сополимер бутадиена и акрилонитрила (ACN). Верхняя температурная граница эксплуатации может быть расширена путем увеличения процента ACN, однако при этом также поднимется и нижний температурный предел. Если уменьшить процент ACN, понизится нижний температурный предел, но работоспособность при повышенных температурах пострадает.
Она была разработана фирмой Bayer в 1930 году как первая в мире маслостойкая резина. С тех пор, было проведено несколько «модернизаций» этого каучука.
Для производителя резиновых изделий, важной особенностью Perbunan® является его улучшенные характеристики при вулканизации, что способствует увеличению производительности предприятия.
Хорошая устойчивость
Средняя устойчивость
Низкая/нул. устойчивость
минеральные масла и смазки
горючее до 40% аромат.составляющих (освинцованное горючее)
силиконовые масла и жиры (масла могут вызвать сокращение)
тормозные жидкости на основе гликоля
тяжело воспламеняющиеся гидравлические жидкости группы HFA, HFB, HFC
тяжело воспламеняющиеся гидравлические жидкости группы HFD
растительные и животные масла и жиры
полярные растворители (ацетон, этилацетат)
большое количество разбавленных кислот и оснований, солевые растворы при комнатной температуре
Резины на основе NBR обладают хорошей устойчивостью к:
· алифатическим углеводородам (пропан, бутан, бензины) · большинству минеральных масел и пластичных смазок на их основе · тяжело воспламеняющейся гидравлической жидкости · жидкому топливу: дизельному топливу и мазуту · животному и растительному маслу и жиру · горячей воде · солевым растворам при невысокой температуре · разбавленным кислотам · относительно низким температурам · спирту · ароматическим веществм с концентрацией менее 40 % (освинцованное горючее)
Низкая стойкость к:
· ацетону · ультрафиолету и атмосферному воздействию · уксуснокислотному сложному эфиру · ароматическим углеводородам (например бензол, толуол) · хлорированным углеводородам (трихлорэтилен, перхлорэтилен) · силиконовых маслах и смазках · тормозным жидкостям на гликолевой основе · воздействию озона и погодному воздействию.
