Hydrogenated Nitrile Rubber

涵盖了主题

背景

什么是HNBR?

HNBR市场

申请

正时皮带

海ls

特性

Mechanical Properties

Thermo-Oxidative Properties

Cost Benefits of HNBR

行业需求

Challenges from New Fuels

未来

背景

氢化氮橡胶(HNBR)具有有趣的特性组合。像其他弹性体一样,该材料具有高抗拉强度,较低的永久性集合,耐磨性良好和弹性高。但是在HNBR中,与其他耐热弹性体相比,在低温下对热老化和更好的性质的稳定性得到了补充。这种物业的组合正在为材料开放广泛的应用,主要是在汽车行业。欧洲杯足球竞彩

HNBR is replacing polychloroprene in timing belts for cars, figure 1, thanks to its good static and dynamic properties at operation temperatures and good retention of properties under continuous heat exposure. In addition, new grades of material with improved low temperature flexibility are extending the HNBR service temperature range, allowing new applications in seals and mounts, for example. HNBR is also proving useful in the seals and mouldings of car engines that run on new fuels such as rapeseed oil methyl ester.

图1。HNBR正时皮带。

HNBR的其他几个关键属性使其在汽车应用程序中有用。其中包括良好的HNBR硫化抗性特性,较大的使用温度范围从-40°C到 +150°C,对各种化学成分的流体的抗性以及对强碱性和侵略性液体的极好耐药性​​。

什么是HNBR?

该材料本身是硝酸橡胶的衍生物,该橡胶是使用贵金属催化剂在溶液中氢化的。在此过程中,硝酸基团不受影响,但是硝酸橡胶中的碳碳双键被转化为更稳定的单键。可以通过精确控制材料中未转化双键的比例来使不同的等级 - 10%被认为是上限,但含有4-8%(部分氢化)或几乎没有双键(完全氢化)的等级是在大多数情况下使用。可以使用硫和过氧化物固化系统对部分氢化的材料进欧洲杯足球竞彩行交联,并且可以与过氧化物交联完全氢化的等级。这进一步扩大了等级的范围,并为这些HNBR材料打开了更多应用。欧洲杯足球竞彩

HNBR市场

尽管HNBR可用于一系列应用的各种成绩,但它是一种专业的工程弹性体,因此其市场量相对较小。西欧技术橡胶制品中合成橡胶的总体消费约为150万吨,与1995年的HNBR消费相比,在HNBR消费量为1750吨。2000年可能超过3000吨。

申请

正时皮带

Belts, seals and hoses are among the most important applications of HNBR, and the automotive industry is the most powerful driving force in the further expansion of these materials’ use. Automotive belts - mainly timing belts - currently account for more than 50% of HNBR use in Europe. HNBR materials allow manufacturers to produce belts with a lifetime of more than 100,000km, and could help stretch this to as much as 200,OOOkm. By 2000, it is believed that the vast majority of timing belts will be made from HNBR rather than traditional chloroprene.

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密封应用包括空调O形圈,减震器密封件,动力转向密封件,水泵密封件和坦克密封件。HNBR在这些应用中特别受欢迎,因为材料对液体的耐药性一般,特别是对侵略性液体的耐药性,以及它们的较广泛的服务温度特性,包括:欧洲杯足球竞彩

a high standard of dynamic and mechanical properties, to ensure long term operation

耐氧化衰老的耐药性,可承受高孔内温度

安全性,可维护性和环境可接受性

良好的成本/性能比率。

得益于HNBR材料的进步,这些都可以实现。欧洲杯足球竞彩

特性

Mechanical Properties

基于HNBR的硫酸盐的机械性能非常好。它们通常在室温下以及在100-140°C的服务温度下具有较高的拉伸强度。此外,适当的复合HNBR硫酸盐至少与基于常规的CR弹性体相比,对裂纹的生长具有抵抗力。

Thermo-Oxidative Properties

HNBR is commonly called the ‘150 degree elastomer’ owing to its resistance to theremo-oxidative ageing. A vulcanisate crosslinked in a standard manner with peroxides can achieve a service life corresponding to a long-term exposure of 1000 hours at 150°C. Sulphur-crosslinked vulcanisates can achieve 1000 hours at 130°C. These values are much higher than for CR, and so HNBR is more suitable for withstanding the relatively high temperatures in the engine compartment, which can reach 135-140°C in the timing belt area.

Cost Benefits of HNBR

必须支付此类性能的改进,就实际材料而言,HNBR比传统的多氯丁烯更昂贵。欧洲杯足球竞彩关于正时皮带中的聚合物含量,假定在正时皮带中直接替换为HNBR的Cr估计增加了5.7倍,甚至为HNBR定制皮带材料(例如,考虑特定重力的差异)并使用弹性体含量约为55%的弹性体含量,成本增加了4.2倍。但是,其他因素摇摆方程,有利于HNBR。例如,当CR被HNBR取代时,非弹性材料与正时色带中弹性体含量的相对成本降低。欧洲杯足球竞彩因此,基于HNBR的最终皮带的价格仅为CR带的2至3倍。此外,由于HNBR的性能增强,当标准CR被HNBR取代时,在110°C的皮带的使用寿命可提高5.5倍,并且与优化的CR配方相比,比例为2.3。在较高的温度下,使用HNBR的优点更为明显。在130°C时,HNBR的使用寿命约为CR等级的12倍。

HNBR还带来了更大的安全性。如果某些类型的汽车发动机的正时皮带断裂,则阀门控制可能会发生故障并导致发动机锁定。因此,他必须用坚固,可靠的材料制成。欧洲杯足球竞彩HNBR腰带具有更长的服务寿命。在有任何缺陷的迹象之前,通常在汽车发动机中更换皮带,并且使用HNBR带应有助于将替换之间的间隔扩大到100,000公里至150,000公里之间的总体目标。

行业需求

正在生产新等级的HNBR材料,以提供扩欧洲杯足球竞彩展的服务温度范围,因为汽车行业正在提高可靠性和性能。规格通常包括非常难以同时优化的特性,例如出色的热老化稳定性,良好的油性耐药性和良好的低温柔韧性,耐油的弹性体具有相对较差的低温柔韧性,正常的HNBR硫化物也没有什么不同玻璃过渡温度为-30°C或更高。这意味着材料通常不适合静态密封,有时也不欧洲杯足球竞彩适合动态密封。

拜耳(Bayer)在其某些HNBR材料中设法降低了玻璃过渡温度,以Therban名称出售,通过对主聚合物链的结构修饰,高达10°C。欧洲杯足球竞彩拥有这些物业的HNBR等级已经上市了一段时间。就HE衰老稳定性而言,改进的Therban XN535C与标准等级相当,因为它具有相似的双键含量。但是,它的压力/应变特征有所不同。具有可比的硫酸盐成分,在应变时模量较低。压缩组的改进是巨大的。对于传统的HNBR,在-10°C下的值很高,但是对于Therban XN535C,对于许多目的而言,仍可以接受30%的值。新级AL具有良好的油性耐药性,可与NBR相当。

Challenges from New Fuels

Clearly, HNBR grades with a reduced glass transition temperature are suitable materials for being used in motor vehicles under the extreme climatic conditions experienced in Northern Europe, Asia and North America. At the same time, they can withstand the high operating temperatures required for economic running of an engine. The engine environment and the climate conditions are not the only challenges being faced by HNBR materials in the automotive industry. In recent years, rapeseed oil methyl ester (RME) has been introduced on to the fuel market as a supplement or alternative to diesel-powered vehicles. This fuel is a more aggressive substance in terms of corrosion, and so the fuel filters and other parts must be changed more frequently. RME also tends to leak into the lubricating oils more than traditional fuels.

在所有可用于封印和垫片以承受RME的弹性体中,只有HNBR表现出所有必要的特性,同时便宜。它具有良好的抗RME,具有所需的机械性能,并且在升高温度下不会分解。车辆制造商已经意识到使用HNBR的好处,并且弹性体已被批准用于柴油机 / RME发动机的外围部件,例如储罐和管道。

未来

HNBR等级的性能的进一步改善将为在汽车和其他行业中使用这些材料提供更多的范围。欧洲杯足球竞彩汽车正时皮带只是应用程序的一个例子,在该应用中,材料的出色特性导致其对已建立材料的选择。欧洲杯足球竞彩将来可以预期更多这样的例子。

Primary author: Dr. Hans Magg

资料来源:材料世欧洲杯足球竞彩界,第1卷。6不。8 pp 485-87,1998年8月

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