De egenskaper som oftast nämns som de allra främsta och mest eftertraktade hos nitrilgummi, är dess mycket goda beständighet mot oljor och andra petroleumprodukter. Just denna oljebeständighet gör nitrilgummi, även kallat NBR-gummi, till ett av de mest använda syntetiska gummimaterialen i en rad olika branscher. Den fungerar utmärkt som tätning eller skydd i applikationer där man riskerar kontakt med smörjmedel, fetter, bränslen och andra kemikalier som kan bryta ned mindre beständiga material.
Vad är nitrilgummi, även kallat NBR-gummi?
Nitrilgummi är en syntetisk elastomer som bildas genom sammansmältning (kopolymerisering) av akrylnitril (ACN) och butadien. Ofta ser man beteckningen NBR, vilket står för Nitrile Butadiene Rubber. Proportionerna mellan akrylnitril och butadien kan variera, vilket i sin tur ger upphov till olika tekniska egenskaper. Generellt gäller att en högre andel akrylnitril ger bättre olje- och bränsleresistens, medan en högre andel butadien ökar elasticiteten och köldbeständigheten.
Det är just kombinationen av beständighet mot en rad kemikalier och goda mekaniska egenskaper som gör att nitrilgummi återfinns i allt från enklare hushållsprodukter till avancerade industrikomponenter. NBR är inte bara populärt i fordonsindustrin, utan är även en vanlig komponent i exempelvis tätningar inom ventilationssystem och rörkonstruktioner.
Hur framställs materialet och finns där olika varianter?
Den grundläggande tillverkningen av nitrilgummi sker genom emulsionspolymerisation, där akrylnitril och butadien får reagera i ett vattenbaserat medium. Ofta tillsätts olika tillsatsmedel och stabilisatorer för att styra polymerisationsprocessen och uppnå specifika önskade egenskaper. Resultatet blir ett rågummi som sedan kan vulkaniseras och formsprutas eller extruderas till färdiga produkter såsom o-ringar, packningar, slangar eller skyddsutrustning.
Det finns flera varianter av nitrilgummi på marknaden. Vissa är framtagna för att klara särskilt låga temperaturer utan att tappa elasticitet, medan andra har ännu högre akrylnitrilhalt för att klara ännu mer aggressiva kemikalier. Man pratar ibland även om hydrogenerat nitrilgummi (HNBR), som genomgår en extra process för att förbättra sin värme- och oxidationsbeständighet ytterligare.
Behöver du customanpassade gummidetaljer och gummilister, helt på egna villkor? Knappa in www.formgummigruppen.se och kontakta dem för vidare konsultation – tillverkning av alltifrån små till stora serier av gummiprodukter.
Egenskaper hos nitrilgummi
Utöver oljebeständigheten, som är en av huvudorsakerna till att nitrilgummi är så efterfrågat, har materialet en rad egenskaper som gör det konkurrenskraftigt inom bygg, industri och entreprenad. Det uppvisar generellt god nötningstålighet och klarar påfrestningar i dynamiska applikationer där packningar och tätningar regelbundet utsätts för rörelser eller vibrationer. Dessutom har nitrilgummi en relativt stabil form vid temperaturer från ungefär -30\,^\circ\mathrm{C} upp till omkring +100\,^\circ\mathrm{C}, även om exakt temperaturintervall kan variera beroende på specifik NBR-blandning.
Ett annat kännetecken är materialets relativt låga gasgenomsläpplighet. Detta gör att NBR används i sammanhang där man vill förhindra att gas eller ånga tränger igenom, till exempel i vissa membran eller slangar. Givetvis finns också begränsningar: nitrilgummi tål inte organiska lösningsmedel lika bra som exempelvis fluorbaserade gummimaterial (FKM), och det kan vara känsligare mot ozon och direkt solljus än vissa andra syntetiska elastomerer.
Hur NBR gummi lämpar sig inom bygg och anläggning
Inom bygg och anläggning är nitrilgummi och dess egenskaper särskilt relevanta för tätning mot olja, bränsle och ibland även mildare kemikalier. Materialet används ofta till packningar i pumpar, rör och ventiler, men även i anslutning till maskinella utrustningar där hydrauloljor och andra smörjmedel kan förekomma. När exempelvis en hydraulisk grävmaskin behöver tätningar som inte sväller eller bryts ned av oljan, är nitrilgummi ett starkt val.
Dessutom kan NBR-gummi dyka upp i isoleringsmaterial, särskilt i form av skumgummi med slutna celler. Det används för att isolera rör och VVS-system, då detta NBR-baserade skum ger både värmeisolering och fuktresistens. I större byggprojekt, som brokonstruktioner eller fundament, kan man även se nitrilgummi i expanderande fogband och dylikt, för att säkerställa att fukt eller olja inte tränger in där det kan orsaka korrosion eller andra långsiktiga skador.
Notera dock att det är desto mer ovanligt att NBR-gummi dyker upp i sammanhang inom fönster- och dörrtätningar, där är det främst EPDM som gäller!
Andra användningsområden
NBR är känt för att vara en av de vanligaste komponenterna i engångshandskar för medicinskt bruk, trots att motsvarande latex- eller vinylmaterial också är vanliga. Inom fordonsindustrin möter man nitrilgummi i bränsleslangar, O-ringar, bromssystem och i växellådor.
I livsmedelsindustrin återfinns NBR i tätningar för maskiner som kommer i kontakt med oljiga eller feta produkter. Inom försvarssektorn och i vissa kemiska processer behövs också NBR på grund av dess motståndskraft mot aggressiva substanser. Det är således ett flexibelt material som kan anpassas för vitt skilda syften, beroende på tillsatser och exakta formuleringar.
Material med liknande egenskaper som nitrilgummi?
I jämförelse med nitrilgummi brukar man ofta nämna neopren (polykloropren), EPDM (etylen-propylen-diengummi) och ibland fluorgummi (FKM). Neopren är bra på att motstå väder och vind, särskilt UV-strålning och ozon, men har sämre beständighet mot olja jämfört med NBR-gummi. EPDM är i sin tur mycket väderbeständigt och klarar hög värme men är inte oljebeständigt i samma utsträckning. Fluorgummi är överlägset när det gäller kemisk resistens och klarar höga temperaturer, men är kostsammare och kan vara överdimensionerat för applikationer där nitrilgummi gör samma jobb till lägre kostnad.
På så vis fyller nitrilgummi en viktig nisch: tillräckligt bra resistens mot oljor och petroleumprodukter, utan att vara lika dyrt eller specialiserat som vissa fluorelastomerer. För många tillämpningar är det helt enkelt en optimal balans mellan pris och prestanda.
Kuriosa: Då uppfanns NBR-gummi!
Gummit utvecklades i början av 1930-talet av tyska kemister som arbetade för den dåvarande kemikoncernen IG Farben. Det marknadsfördes under flera olika varumärken, exempelvis Buna-N. Syftet var att skapa ett syntetiskt alternativ till naturgummi, som kunde erbjuda bättre motståndskraft mot petroleumprodukter och vissa typer av kemikalier.
Sedan dess har framställningsmetoderna förfinats, nya polymerblandningar tagits fram och olika tillsatser testats för att ytterligare förbättra bland annat värmetålighet, flexibilitet i kyla och mekanisk hållfasthet. Trots att kärnstrukturen för nitrilgummi är densamma som när materialet först introducerades, finns det idag en rad moderna varianter som kan hantera allt mer krävande förhållanden. Man kan således säga att egenskapsprofilen har breddats, även om den grundläggande oljebeständigheten och det höga slitagetålighetsindexet är sig likt.
Hur framtiden ser ut för nitril
Med tanke på att NBR-gummi redan är väl etablerat inom flera branscher, från bygg och anläggning till bilindustri och medicinteknik, är det troligt att efterfrågan fortsätter vara stabil eller växande. I takt med att man utvecklar nya sätt att återvinna syntetiska elastomerer – och med fortsatt forskning på att förbättra väder- och kemikalieresistensen – kan man förvänta sig ett än bredare användningsområde.
Ett intressant område är de hydrogenade varianterna (HNBR), som tack vare sin mättade polymerstruktur kan hantera högre temperaturer och aggressivare miljöer. Dessa specialiserade versioner av nitrilgummi vinner mark inom allt ifrån avancerade fordonssystem till krävande rörinstallationer i processindustrin. Dessutom pågår forskning kring att göra framställningsprocesserna mer miljövänliga, exempelvis genom minskad energiförbrukning och bättre kontroll av restprodukter.
Vi summerar kring nitrilgrummi och dess egenskaper
Med andra ord så pekar allt på att NBR-gummi förblir ett av de bästa valen när det gäller olje- och kemikalieresistenta gummimaterial. Inom bygg och anläggning finns det ingen brist på applikationer: allt från tätningar i hydraulsystem och pumpar till isolerande material för rördragningar kan dra nytta av dess kombination av prisvärdhet och hög funktionalitet. Att materialet dessutom har förmågan att anpassas beroende på hur andelen akrylnitril varierar, och vilka tillsatser eller kombinationsmaterial man använder, gör det ytterligare flexibelt för framtidens behov.
I en värld där hållbarhet och effektivitet blir allt viktigare faktorer är det rimligt att anta att nitrilgummi, med sin robusta karaktär och potential för vidareutveckling, kommer att fortsätta vara en nyckelspelare. Både inom bygg och entreprenad, men även i andra industrier som värdesätter dess slitstyrka, temperaturtålighet och inte minst dess oljebeständiga egenskaper.
