¿Qué es el caucho de nitrilo butadieno hidrogenado (HNBR)?

El caucho de nitrilo butadieno hidrogenado o HNBR se crea hidratando el caucho de nitrilo. Tiene una gran fuerza física y retención de propiedades y tiene una degradación mínima. Además, tiene buena resistencia al ozono, excelente resistencia al aceite, resistencia química y resistencia a la abrasión. Sus componentes estructurales incluyen grupos nitrilo y grupos butadieno.

Índice del contenido

Los sectores industriales, incluidos el gas, el petróleo y el transporte, utilizan en gran medida el HNBR. Eso es por su increíble heat resistencia y resistencia a los fluidos, ya sea refrigerante, aceite de motor, combustible, etc., incluso aquellos con sulfuro de hidrógeno, inhibidores de corrosión alcalinos, soluciones salinas y aminas. Debido a su fuerza física y su amplio rango de temperatura, Se prevé que el mercado HNBR crezca a una tasa compuesta anual del 7.7% y alcance los 34.7 millones de dólares en 2033. 

Composición química del HNBR

HNBR

HNBR es una estructura polimérica estable y saturada con composición química y producción avanzadas. 

  • Natural

Caucho nitrilo (RNB): Se deriva del caucho sintético Caucho de Nitrilo o NBR. Es un material versátil que ofrece resistencia a altas temperaturas, resistencia a la tracción y excelente resistencia al combustible, aceite y otros productos químicos. También es un material elástico y flexible que lo hace perfecto para una amplia gama de aplicaciones, incluidas juntas y mangueras. 

Su resistencia química mejora mediante el proceso de hidrogenación. El proceso implica la hidrogenación selectiva de NBR para eliminar los dobles enlaces, hacer que el polímero sea más resistente al oxígeno y aumentar en consecuencia el rendimiento a altas temperaturas. Se utilizan técnicas de composición para crear HNBR. Si desea un rendimiento a baja temperatura, se aplican grados bajos de ACN y, para un rendimiento a alta temperatura, se utilizan grados HNBR altamente saturados con masillas blancas.  

  • Propiedades químicas clave

HNBR es un gran elastómero sintético con excelentes propiedades químicas perfecto para aplicaciones industriales. Su estabilidad térmica, resistencia al envejecimiento oxidativo y buena resistencia a muchos factores ambientales lo convierten en un material superior para componentes automotrices, incluidas juntas, sellos y otras aplicaciones.

  • ácidos– La resistencia del HNBR es buena para el ácido diluido, manteniendo su integridad estructural general. Para los ácidos concentrados, su rendimiento también es de regular a bueno dependiendo de la duración de la exposición.
  • Aldehídos– Dependiendo del tipo de aldehído, su resistencia puede ser de regular a buena.
  • Álcalis– Para productos alcalinos diluidos o suaves, el HNBR muestra una buena resistencia, pero para los concentrados, la resistencia puede verse afectada, lo que conduce a ablandamiento, degradación e hinchazón con el tiempo.
  • Aminas: Las aminas son comunes en aplicaciones industriales y el HNBR demuestra buena resistencia a este compuesto orgánico.
  • Aceites animales y vegetales– El HNBR también presenta una resistencia entre buena y excelente a los aceites animales y vegetales, lo que lo hace perfecto para la industria de procesamiento de alimentos.
  • ésteres– Realice pruebas de compatibilidad cuando utilice HNBR para aplicaciones que involucren ésteres. En general, el alquilfosfato tiene poca compatibilidad con el HNBR, aunque el arilfosfato puede tener una compatibilidad aceptable con el elastómero.
  • Combustible– Para el Hidrocarburo Alifático el desempeño es excelente. Para los hidrocarburos aromáticos, es de regular a bueno. Y para combustible extendido (oxigenado), la resistencia es de buena a excelente.
  • Gases LP y aceites combustibles– HNBR es perfecto para las industrias automotriz, de petróleo y de gas, ya que tiene una excelente compatibilidad con gases LP y fueloil. Su resistencia general a los aceites es de buena a excelente, incluidos los aceites minerales y el aceite de silicona.
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Propiedades físicas y mecánicas

HNBR puede soportar tensiones mecánicas ya que tiene un equilibrio excepcional de resistencia, dureza y flexibilidad. Desde sellos blandos hasta componentes estructurales de alta resistencia, sus aplicaciones industriales y que exigen rendimiento son muy variadas.

CalidadEstado
Rango de dureza o durómetro30 - 95 orilla A
Resistencia a la tracción1,500 - 3,500 PSI
Alargamiento90% - 550%
Resistencia a la AbrasiónBueno a excelente
Adhesión de metalesExcelente
Adhesión de materiales rígidosBueno a excelente
Conjunto de compresiónBueno a excelente
Resistencia al agrietamiento por flexiónRegular a bueno
Resistencia al impactoExcelente
Resiliencia/ReboteBueno
Resistencia al desgarroBueno a excelente
Amortiguación de vibracionesRegular a bueno

Comparación con NBR estándar

NBR y HNBR comparten muchas similitudes en términos de propiedades químicas, pero tienen distintas composiciones y diferencias en términos de rendimiento general. Elija un caucho sintético según la aplicación y el nivel de rendimiento que desee lograr.

Característica/PropiedadHNBR (NBR hidrogenado)NBR estándar
Resistencia químicaExcelente, especialmente para aceites, combustibles y muchos productos químicos.Bueno, pero menos que HNBR
Resistencia al calorSuperior, puede soportar temperaturas más altas (hasta 150°C, a veces más)Moderado, normalmente hasta 100°C
Flexibilidad en fríoMejor, permanece flexible a temperaturas más bajas.Menos flexible a bajas temperaturas.
El ozono y la meteorizaciónExcelente resistencia debido a la columna vertebral saturada.Bueno, pero menos resistente que el HNBR.
Resistencia a la abrasiónMuy bueno, adecuado para aplicaciones exigentes.Bueno
Resistencia a la tracciónGeneralmente más alto debido a una mayor reticulaciónBueno, pero normalmente más bajo que HNBR
Elongación en BreakExcelente, especialmente para aceites, combustibles y muchos productos químicos.Bueno, pero puede ser inferior al HNBR.
Conjunto de compresiónMás bajo, mejor para aplicaciones de selladoMás alto que HNBR
CostoGeneralmente más caro debido al procesamiento adicionalMenos costoso
Aplicaciones Principales Sellos automotrices, exploración de yacimientos petrolíferos, entornos de alta temperatura.Sellos, mangueras y juntas de uso general
Permeabilidad a los gasesMás bajo, especialmente en grados altos de ACNMás alto que HNBR
Propiedades EléctricasBuenas propiedades aislantesBueno, pero puede variar según el contenido de ACN.
Contenido de acrilonitrilo (ACN)Varía (18% a 50%), afecta las propiedades.Normalmente más bajo que HNBR
Proceso de producciónImplica la hidrogenación de NBR.Polimerización estándar de acrilonitrilo y butadieno.
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Procesamiento y fabricación con HNBR

El moldeado y la extrusión son algunas de las principales técnicas utilizadas para procesar HNBR y otros productos de caucho y plástico. El método utilizado debe depender de la geometría y la complejidad de los requisitos del proyecto.

Proceso de manufactura

El moldeo utiliza presión y calor para llenar la cavidad del molde, también llamada matriz. El moldeado es un gran proceso para lograr versatilidad, precisión y eficiencia. Un fabricante podría utilizar moldeo por compresión, moldeado por fusión, moldeo por transferenciao moldeo por inyección. El mejor método de moldeo depende del tipo de producto a fabricar. Si está buscando un fabricante para su próximo proyecto, lo mejor es elegir uno que pueda utilizar varios procesos según sus especificaciones, objetivos y presupuesto. Los procesos de moldeo se utilizan generalmente para diseños complejos, tolerancias estrictas, mejor precisión y producción de gran volumen.

Por otro lado, la extrusión se utiliza normalmente para diseños más simples que requieren formas de sección transversal consistentes o productos que tienden a ser largos y continuos, incluidos tubos, mangueras y sellos. A diferencia de los componentes moldeados, los productos de caucho extruidos se fuerzan a través de una matriz de la sección transversal requerida mediante una extrusora. Estas piezas están fabricadas con compuestos de caucho no vulcanizados que se introducen en la extrusora. Esto deja los productos en un estado suave y flexible. Luego se vulcanizan y endurecido para ser utilizable. La extrusión también es un excelente método, ya que puede producir diversas formas, así como productos livianos y flexibles. También hay un desperdicio mínimo y, en general, es un proceso económico y eficiente.

El fabricante elegido trabajará con usted para analizar los métodos y materiales adecuados para su proyecto exacto en mente. Las características también deben coincidir con el uso previsto: si necesita un resultado con estabilidad a altas temperaturas, buena resistencia química, durabilidad robusta, etc.

Aplicaciones de HNBR

HNBR

Los compuestos HNBR normalmente se emplean ampliamente en las industrias médica, aeroespacial, industrial, de petróleo y gas, de energía fluida, de semiconductores y de electrónica de consumo. Una de las principales industrias que adoptó HNBR es el sector automotriz. Los componentes del automóvil, incluidas las juntas tóricas, los sellos y las juntas, requieren requisitos estrictos que incluyen resistencia al aceite, la temperatura y la abrasión. HNBR ha contribuido en gran medida al rendimiento de los vehículos que tenemos hoy. El supercompuesto también es fundamental en la exploración de campos petroleros, dado lo duros que pueden ser los entornos en el fondo del pozo. Desde dispositivos de perforación hasta buenas construcciones, los productos HNBR han sido de gran ayuda en la industria del petróleo y el gas.

Debido a las propiedades excepcionales y al gran rendimiento del compuesto, se pueden producir varios productos de caucho HNBR, entre ellos: 

  • Sellos y mangueras del sistema de combustible 
  • Juntas y mangueras de aire acondicionado
  • Sellos, ojales, juntas tóricas y juntas del motor
  • Sellos de pistón
  • Cinturones de serpentina
  • Sellos de suspensión
  • embalaje en uve
  • Preventores de reventones 
  • Empacadores y colgadores para yacimientos petrolíferos 
  • Juntas de intercambiador de calor
  • Sellos de eje giratorio
  • Fábricas de acero y papel
Caucho de nitrilo butadieno hidrogenado

Piezas HNBR moldeadas/extruidas

  • Dynamic y sellos estáticos
  • ojales
  • Juntas
  • Soportes de aislamiento de vibraciones
  • Parachoques, puntas y patas para electrodomésticos
  • Insertadores de ojales
  • Perfiles y tubos de caucho extruido
  • Fuelles y botas de goma
Caucho de nitrilo butadieno hidrogenado

El caucho de nitrilo butadieno hidrogenado satisface muchas aplicaciones modernas, así como demandas industriales y de ingeniería. Es un gran avance en la ciencia de los polímeros y sus propiedades mejoradas y su resistencia a diversos factores externos severos lo convierten en una opción superior en términos de calidad y consistencia.

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 Conclusión

A medida que las fábricas avancen y optimicen sus procesos, el HNBR tendrá un papel que desempeñar en el futuro de los elastómeros de alto rendimiento. Con la investigación y el desarrollo en curso, habrá variantes de HNBR más avanzadas con un rendimiento aún mejor y aplicaciones aún más amplias. 

Si desea utilizar mejores cauchos sintéticos, como los elastómeros HNBR, para mejorar sus productos existentes o desarrollar otros nuevos, asegúrese de trabajar con un fabricante de caucho y plástico con años de experiencia en la industria.

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David

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