Buna N Rubber Guide: Karakterer, egenskaber, hærdningssystemer og købsråd

Et vedligeholdelsespersonale på et sprøjtestøbeanlæg udskifter den samme nitril O-ring i hydraulikmotoren hver tredje uge. Olien er mineralbaseret, sumptemperaturen forbliver under 90 °C, og tætningen har den korrekte størrelse og tværsnit. Intet ved installationen ser forkert ud. Hvad der aldrig blev skrevet ned, er indholdet af acrylonitril i forbindelsen, og den enkelte udeladelse forklarer den gentagne fejl.

Buna N er nitrilbutadiengummi, nu næsten altid skrevet som NBR. Næsten ethvert præstationsspørgsmål om det sporer tilbage til to beslutninger, der er truffet længe før delen er støbt: ​​hvor meget acrylonitril der copolymeriseres i kæden, og hvilket hærdesystem kompounderen vælger. Vælg både bevidst og Buna N bliver en af ​​de billigste pålidelige veje til olieresistens. Overlad enten til tilfældighederne, og ingen mængde af efterspænding, smøring eller genbestilling vil holde tætningen.

Buna N, NBR og Nitril: Et materiale, tre etiketter

Buna er en sammentrækning af butadien og natrium, natriumkatalysatoren bag emulsionspolymerisationsprocessen, der blev kommercialiseret i Tyskland i 1930'erne. Buna S blev dagens SBR. Buna N blev nitrilfamilien, fremstillet ved at copolymerisere butadien med acrylonitril. Det ældre navn optræder stadig på ældre tegninger, forsvarsspecifikationer og europæiske reservedelslister, hvorfor et enkelt datablad kan indeholde både "Buna N" og "NBR" uden nogen modsigelse.

Kemisk er de to identiske. ISO 1629 betegner polymeren NBR, mens ASTM D2000 beskriver en færdig forbindelse gennem en linjeforklaring, der koder for hårdhed, trækstyrke, varmeældningsgrænser og væskemodstand. Den praktiske stenografi er endnu enklere: Buna N betyder en gummi, hvis rygrad er umættet butadien, hvis polaritet kommer fra nitrilgrupper, og hvis oliemodstand stiger med nitrilens andel af kæden.

Akrylnitrilindhold sætter olieresistens og koldfleksibilitet

Acrylonitril, normalt forkortet til ACN, er det første nummer, en køber bør spørge om. Kommercielle kvaliteter løber fra omkring 18 til 50 procent ACN efter vægt. At hæve ACN øger polariteten, hvilket skubber olie-, brændstof- og opløsningsmiddelmodstanden opad og trækker glasovergangstemperaturen op med sig. Den samme ændring hærder generelt blandingen, reducerer rebound og gør blanding og kalandrering mere krævende på linjen.

To kvaliteter, der sidder på den samme 70 Shore A-hårdhed, kan opføre sig helt anderledes i en sump, hvis deres ACN-indhold er 28 og 41 procent. Derfor er hårdhed alene en svag indkøbsspecifikation for Buna N, og derfor er en leverandør, der ikke kan oplyse ACN-sortimentet, en leverandør, der er værd at stille spørgsmålstegn ved.

Hvor Buna N virker, og hvor det fejler

Kontinuerlig driftstemperatur for svovlhærdet Buna N går fra ca. -40 °C til 100 °C, med korte udsving til 120 °C tolerable i luft. Peroxidhærdede kvaliteter udveksler en vis behandlingsfleksibilitet for bedre varmeældning og lavere kompressionssæt og kan holde tættere på 120 °C på en kontinuerlig basis. Under -25 °C stivner standardkvaliteterne mærkbart, og tætningsenergien falder væk.

De væsker, der besejrer Buna N, er værd at huske, fordi de er almindelige i planter, der også bruger mineralolie:

• Ketoner og estere, herunder MEK, acetone og ethylacetat
• Fosfat-ester hydrauliske væsker, der anvendes i fly og nogle turbinesystemer
• Stærke syrer, koncentrerede oxidationsmidler og aromatiske aminer
• Ozon, ultraviolet lys og længerevarende direkte sollys
• Højkoncentrerede aromatiske og klorerede opløsningsmidler

Ingen af disse begrænsninger er eksotiske, men de opdages ofte efter installation snarere end før køb. Til udendørs eller ozoneksponeret arbejde forlænger en NBR/PVC-blanding levetiden til en vis pris i kompressionssæt. Hvor temperaturvinduet er bredere, eller kemikalielisten er længere, er skift af polymerfamilie det ærlige ingeniørsvar snarere end at tvinge Buna N til at udføre et arbejde, den aldrig var formuleret til.

Sammensætning: Hvor specifikationen er vundet eller tabt

Blanding er det stadie, der skaber flest Buna N-fejl. Den umættede butadien-rygrad skæres let, så tygningen er kort, og overblanding risikerer at blive svedet. Høj-ACN-kvaliteter absorberer blødgører og behandler olie hurtigt og bliver klæbrig, mens lav-ACN-kvaliteter tager olie langsomt og har brug for længere cyklusser. Dumptemperaturer holdes normalt mellem 110 °C og 140 °C, og acceleratorer tilsættes på en kølig åben mølle i stedet for inde i den interne blander.

Interne blandere håndterer masterbatchen, åbne møller færdiggør den, og æltemaskiner er ofte det bedre valg til tungt belastede eller højt fyldte forbindelser. Mekanikken bag det valg er dækket i denne praktiske guide til hvordan gummiæltere optimerer blandeeffektiviteten , som er værd at læse, før du angiver cyklustider for en høj-ACN-batch.

Gummi Banbury maskine Inden for moderne gummi- og plastforarbejdning er effektivt, energibesparende og miljøvenligt produktionsudstyr blevet nøglen til at forbedre c... Se produkt →

Hærdningssystemet betyder lige så meget som blandingen. Svovl med en sulfenamidaccelerator giver god rivestyrke, god udmattelseslevetid og tilgivende forarbejdning. Peroxidhærdning med en dialkylperoxid producerer carbon-carbon-tværbindinger, der modstår varmeældning og holder kompressionen langt bedre, til prisen for dårligere varm tåre og en forbindelse, der skal blandes og opbevares med mere omhu. For sæler, der sidder under belastning ved 100 °C eller derover, er den handel normalt værd at tage.

Formning og hærdning af Buna N-dele

Når den er blandet, følger Buna N de sædvanlige gummibearbejdningsruter. Kalendre producerer plade- og skummet materiale, ekstrudere producerer slangeforinger, vejrstrimler og profiler, og kompression, transfer eller sprøjtestøbning producerer de tætninger og puder, som de fleste mennesker forbinder med materialet. Hver rute pålægger sine egne grænser: høj-ACN-forbindelser er stivere under kalandrering og mere tilbøjelige til at dø svulme op under ekstrudering.

Vulkanisering udføres normalt mellem 150 °C og 170 °C. En arbejdsregel for tynde sektioner er cirka et minut pr. millimeter tykkelse plus to til tre minutters ophold ved 160 °C, men hærdekurven, der leveres med batchen, tilsidesætter altid en tommelfingerregel. Trykpladen skal være høj nok til at lukke formen og undertrykke porøsiteten uden at presse massen tyndt i kanterne. Tykke sektioner og store puder bør hærdes langsomt, fordi ydersiden af ​​en varm del kan hærdes helt, mens kernen stadig er blød, og den gradient viser sig først senere som en fejl i kompressionssættet.

Gummiplade vulkaniseringspressemaskineleverandører Gummi blandemaskine Se produkt →

For peroxidhærdede dele fjerner en trinvis efterhærdning i en ovn flygtige nedbrydningsprodukter og stabiliserer netværket. Hvis du springer over det, efterlader det en forbindelse, der lugter, pletter og fortsætter med at ændre hårdhed under brug.

Angivelse af Buna N-ark: En kort tjekliste

Industrielle gummiplader er det sted, hvor vage specifikationer koster flest penge, fordi fejl opstår måneder efter, at materialet er skåret og installeret. Før du bekræfter en købsordre, skal du bekræfte hver vare nedenfor.

1. ACN-område eller et eksplicit oliemodstandsmål, såsom en volumen-svulmningsgrænse efter nedsænkningstest
2. En ASTM D2000 linjeforklaring snarere end en handelsbeskrivelse alene
3. Hårdhed med en angivet tolerance, normalt plus eller minus 5 Shore A
4. Tykkelse og tykkelsestolerance, især for pakninger skåret af plade
5. Hærdningssystem, da det bestemmer kompressionssæt og varmeældningsadfærd
6. Kompression indstillet grænse ved den aktuelle driftstemperatur
7. Overfladefinish, stofindføring og krav til bagside

Hele udvalget af plader, måtter og bælteprodukter bygget på denne kemi er beskrevet under webstedets løsninger til gummiprodukter , som er en nyttig reference til at matche en forbindelse til en applikation, før du afgiver en ordre.

NBR gummiplade Neopren Rubber Sheet er en højtydende gummiplade lavet af chloroprengummi (CR, Chloroprene Rubber) som det vigtigste råmateriale gennem kalandrering eller støbning af... Se produkt →

Fejlmønstre, der er værd at genkende tidligt

• Ensartet hævelse over hele forseglingen peger normalt på den forkerte ACN-kvalitet for væsken, ikke på en defekt batch.
• Hærdning og overfladerevner over flere måneder i en udendørs installation er ozonangreb og kræver en blanding eller en anden polymer.
• Permanent udfladning på den ene side efter uger under belastning er høj kompressionsindstilling fra en svovlkur, hvor en peroxidkur var nødvendig.
• Ujævn hårdhed på tværs af en tyk pude indikerer en ufuldstændig hærdningscyklus eller utilstrækkelig pladeopholdstid.
• Klæbrig, klæbrig plade direkte fra pallen betyder ofte over-plastificeret lager snarere end et opbevaringsproblem.

Hvert af disse symptomer kan spores tilbage til en sammensætnings- eller hærdningsbeslutning, hvorfor det udstyr, der bruges til at blande og presse forbindelsen, hører hjemme i den samme samtale som selve polymervalget.

Buna N belønner en køber, der stiller to spørgsmål: Hvad er indholdet af acrylonitril, og hvordan hærdes det? Disse svar forudsiger oliebestandighed, lavtemperaturadfærd og kompressionsindstilling mere pålideligt end hårdhed, farve eller pris pr. kilogram. Derefter afhænger resultatet af at blande disciplin og helbredelseskontrol, fordi en perfekt formulering presset på en ukontrolleret linje stadig producerer sæler, der kommer tilbage tre uger senere.