NBR – Nitril Kauçuk

Sızdırmazlık elemanlarında en çok kullanılan, yağa dirençli bir malzemedir. Nitril oranı ve viskozitesi özelliklerini önemli boyutta etkiler. Madeni yağlar, su, su ve yağ emülsiyonlarında çalışabilir. Çalışma sıcaklığı  -30°C ile +100°C arasında değişebilir.

Nitril kauçuk, bütadien ve akrilonitril monomerlerinin kopolimerizasyonu ile elde edilir. Hammaddelerden bütadien polimeri, petrol ürünlerinin krakingi sonucu ortaya çıkan C4 gaz karışımının içinden ayrıştırılır. Bütadienin nitril kauçuk kopolimeri içindeki görevi, temel kauçuksu özellikleri ve vulkanizasyon için gerekli çift bağları sağlamaktır. Diğer monomer akrilonitril ise, propilen ve amonyak gazlarından elde edilir. Aktrilonitrilin nitril kauçuk kopolimerindeki görevi, polar nitril grubu sağlayarak hidrokarbonlarda çözünürlüğü azaltmaktır. Polimer içerisinde akrilonitril miktarının artması NBR’ın camsı geçiş sıcaklığını (Tg) arttırmaktadır. NBR’lı vulkanizatların elastik hali, bağlı akrilonitrilin artmasıyla azalmakta, bununla beraber polimer daha termoplastik hale gelmektedir.

Düşük polimerizasyon sıcaklığında üretilen NBR tipleri, polimer zincirinde sıcak polimerizatlara göre daha az dallanma gösteririler. Polimerizasyon sıcaklığı viskozite gibi işlenme özelliklerini etkiler. Soğuk polimerize tipler daha plastik özellikte olduklarından daha kolay işlenebilirler. Kauçuğun depolanma özelliğini arttırmak, karıştırma veya yüksek çalışma sıcaklıklarında NBR siklizasyonu ve ışığa maruz kalan vulkanizatın renginin bozulmasını önlemek amacı ile polimerizasyon sırasında stabilizatörler kullanılır.

Kauçuğun Mooney viskozitesi ortalama molekül ağırlığı ile doğrudan ilişkilidir. Fakat dallanma ve strüktür yapı da ilişkiyi değiştirebilir. Mooney viskozitesi değerinin artmasıyla dolgu maddesi ve yağ alabilme özelliği artar, kopma mukavameti artar, baskı altında kalıcı deformasyon değeri iyileşir, ekstrüzyon sırasında ölçüsel özellikler gelişir, yüzey görünümü düzgünleşir ve gözeneklilik azalır.

NBR’da 20 Shore A‘dan ebonit sertliğine kadar değişik sertlikte ürünler elde etmek mümkündür. Takviye edici dolgu maddeleri kullanılmadan saf kauçuktan elde edilmiş mamulun kopma mukavemeti 3,5 MPa’dır. Uygun takviye edici dolgular kullanılarak bu değer 35 MPa’a kadar yükseltilebilir. Yüksek mukavemet değerlerine genellikle 70-80 Shore A sertliğinde ulaşılır.

Takviye edici dolgu maddeleri kullanılmaksızın NBR kauçukları nispeten yüksek aşınma gösterirler. Bununla beraber ince taneli karbon siyahları ve çöktürülmüş silikalarla yüksek aşınma ve yırtılma mukavemti sağlanır.

Genel olarak NBR’dan üretilen vulkanizatlar; tabii kauçuk, SBR ve CBR’den daha düşük elastikiyet değerleri verirler. Yüksek elastikiyet değerlerine ulaşabilmek için düşük ACN içeren NBR polimerlerine, orta irilikte taneciğe sahip olan karbon siyahlarının (SRF) kullanılmasına ve yüksek derecede çapraz bağlanma sağlayan vulkanizasyon sistemlerine ihtiyaç vardır.

NBR’ın fiyatı diğer kauçuklara karşılaştırıldığında düşüktür. NBR; yakıt ve yağlara karşı dayanımı iyi mekanik özellikler, ısı ve aşınma dayanımı sağlayabilecek yerlerde kullanılır. Tipik kullanım alanları; statik keçeler, o-ringler, krank şaftları ve valflerde sızdırmazlık elemanı, membranlar, kaplinler ve pnömatik hortumlar, merdane kaplamaları, konveyörler bantları, tank kaplamaları, işçi botları ve tabanlarıdır.

Bunlara ek olarak elektrik izolasyonu sağlayan, düşük sıcaklıklarda kullanılabilen (-60°C’a kadar), açık hava şartlarından daha az etkilenen çeşitli NBR karışımları özel şartlara uygun olarak hazırlanabilmektedir.