Oringi NBR – profesjonalne rozwiązanie dla przemysłu uszczelnień technicznych
Wprowadzenie: czym są oringi NBR i dlaczego są tak popularne?
Oringi NBR (z ang. Nitrile Butadiene Rubber, czyli kauczuk butadienowo–akrylonitrylowy) to jedne z najczęściej stosowanych uszczelnień technicznych w przemyśle. Ich główną zaletą jest odporność na oleje, smary i paliwa, co czyni je niezastąpionymi w układach hydraulicznych, pneumatycznych, motoryzacji oraz maszynach przemysłowych.
Z uwagi na swoje właściwości, Oring NBR jest uznawany za uniwersalne rozwiązanie dla wielu zastosowań, w których wymagana jest odporność na środowisko olejowe i umiarkowane temperatury pracy. Wersja NBR 70 (o twardości 70 ±5 IRHD) stanowi najczęściej wybierany standard materiałowy wśród producentów i użytkowników końcowych.
Charakterystyka materiału NBR 70
Oringi NBR 70 wyróżniają się zestawem parametrów, które decydują o ich wysokiej jakości i stabilności w eksploatacji.
| Właściwość |
Wartość |
Metoda badania |
| Twardość (IRHD) |
70 ±5 |
ASTM D1415 |
| Wytrzymałość na rozciąganie |
16,2 MPa |
ASTM D412 |
| Wydłużenie przy zerwaniu |
359% |
ASTM D412 |
| Gęstość |
1,28 ±0,03 g/cm³ |
ASTM D297 |
| Odporność na odkształcenie po ściskaniu (22h / 100°C) |
12% |
ASTM D395B |
| Odporność na niską temperaturę (kruchość) |
brak pęknięć przy -40°C |
ASTM D2137 |
| TR10 |
-27°C |
ASTM D1329 |
Te dane pokazują, że oringi NBR zapewniają doskonały balans między elastycznością, wytrzymałością i odpornością chemiczną, co jest kluczowe w środowiskach przemysłowych.
Właściwości fizyczne i eksploatacyjne oringów NBR
1. Twardość i sprężystość
Twardość 70 IRHD to kompromis pomiędzy elastycznością a odpornością na ściskanie. Dzięki temu NBR oringi dobrze dopasowują się do powierzchni uszczelnianych, jednocześnie zachowując stabilność kształtu nawet przy długotrwałym nacisku. To parametr istotny m.in. w hydraulice, gdzie uszczelnienia pracują pod ciśnieniem do kilkuset barów.
2. Odporność termiczna
Zakres pracy oringów NBR 70 mieści się zazwyczaj w przedziale od -30°C do +100°C, jednak według badań laboratoryjnych (ASTM D2137) materiał zachowuje integralność nawet przy -40°C, a kruchość pojawia się dopiero poniżej tej granicy. W warunkach statycznych krótkotrwała praca w temperaturze do +120°C jest również możliwa.
3. Odporność chemiczna i olejoodporność
To najważniejsza zaleta kauczuku NBR. Dzięki obecności akrylonitrylu, Olejoodporne NBR oringi wykazują znakomitą odporność na:
-
oleje mineralne i syntetyczne,
-
paliwa (benzyna, olej napędowy),
-
smary,
-
węglowodory alifatyczne.
Zgodnie z testami ASTM D471, po 70 godzinach w IRM Oil 901 w temperaturze 100°C, materiał NBR 70 zachowuje pełną strukturę przy minimalnych zmianach parametrów:
-
twardość: +3 punkty,
-
wytrzymałość: -12%,
-
wydłużenie: -7%,
-
zmiana objętości: -8%.
Tak niewielkie odchylenia potwierdzają stabilność NBR w środowisku olejowym, co czyni go niezawodnym w aplikacjach hydraulicznych i mechanicznych.
Zmiany właściwości po starzeniu – trwałość NBR w czasie
Starzenie materiału w powietrzu (ASTM D573, 70 h / 100°C) pokazuje, że oringi NBR zachowują swoje parametry nawet po długotrwałej ekspozycji na ciepło:
-
twardość: +3,
-
wytrzymałość: +6%,
-
wydłużenie: -9%.
Takie wyniki potwierdzają wysoką stabilność chemiczną i termiczną materiału NBR, co ma kluczowe znaczenie dla niezawodności uszczelnień w długim okresie użytkowania.
NBR vs. inne elastomery – porównanie właściwości
Dla inżynierów i specjalistów ds. zakupów istotne jest porównanie NBR z innymi popularnymi materiałami stosowanymi w produkcji oringów:
| Materiał |
Zakres temperatur (°C) |
Odporność na oleje |
Odporność na chemikalia |
Zastosowania |
| NBR (70) |
-30 do +100 |
Bardzo dobra |
Dobra |
Układy hydrauliczne, pneumatyka, motoryzacja |
| EPDM |
-40 do +120 |
Słaba |
Doskonała (woda, para) |
Systemy wodne, HVAC |
| FKM (Viton®) |
-20 do +200 |
Doskonała |
Bardzo dobra |
Przemysł chemiczny, automotive premium |
| Silicone (VMQ) |
-60 do +200 |
Ograniczona |
Dobra |
Medycyna, elektronika, spożywczy |
Jak widać, NBR oringi stanowią najbardziej opłacalne rozwiązanie w aplikacjach, gdzie dominuje kontakt z olejami, paliwami i smarami – bez potrzeby stosowania droższych materiałów jak FKM.
Olejoodporne NBR oringi – zastosowania przemysłowe
Dzięki swoim właściwościom fizycznym i odporności chemicznej, olejoodporne NBR oringi znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu:
1. Hydraulika i pneumatyka
W siłownikach, zaworach i pompach, oring NBR 70 gwarantuje szczelność przy wysokim ciśnieniu i w środowisku olejowym. Zapewnia stabilność wymiarową oraz minimalny dryf materiału.
2. Motoryzacja
Stosowany w układach paliwowych, hamulcowych (z wyłączeniem DOT), w silnikach oraz skrzyniach biegów. NBR oringi są odporne na benzynę, oleje silnikowe i płyny przekładniowe.
3. Przemysł maszynowy i rolniczy
W maszynach budowlanych, prasach hydraulicznych i urządzeniach rolniczych Oringi NBR pracują w zmiennych warunkach ciśnienia i temperatury, zachowując długą żywotność.
4. Gospodarka wodno-kanalizacyjna
NBR posiada również dopuszczenia DVGW (DIN EN 549 H3/B2) dla zakresu temperatur od -20 do +80°C, co umożliwia jego stosowanie w kontaktach z gazami i mediami wodnymi.
Dobór odpowiedniego oringu NBR – aspekty techniczne
Przy wyborze oringów NBR 70 należy wziąć pod uwagę kilka kluczowych czynników technicznych:
-
Twardość materiału (IRHD 70) – optymalna dla większości statycznych i dynamicznych uszczelnień.
-
Wymiary oringu – zgodne z normami ISO 3601, AS568 lub DIN 3771.
-
Temperatura pracy – dostosowana do zakresu -30°C+100°C.
-
Medium robocze – oleje, smary, paliwa; w przypadku silnych chemikaliów lepiej wybrać FKM.
-
Ciśnienie i rodzaj ruchu – dla ruchu obrotowego warto zastosować dodatkowe pierścienie podpierające (backup rings).
Dzięki właściwemu doborowi oringu NBR 70, możliwe jest uzyskanie długotrwałej i bezawaryjnej pracy układu.
Zalety stosowania oringów NBR 70
-
✅ Olejoodporność – wysoka odporność na oleje, paliwa i smary.
-
✅ Stabilność wymiarowa – niewielki skurcz i niska podatność na odkształcenia trwałe.
-
✅ Uniwersalne zastosowanie – sprawdzony standard dla przemysłu maszynowego i hydrauliki.
-
✅ Wysoka dostępność – oringi NBR 70 to najbardziej powszechny typ w ofercie producentów.
-
✅ Atrakcyjna cena – doskonały stosunek jakości do kosztu w porównaniu do materiałów FKM czy VMQ.
Ograniczenia i alternatywy dla NBR
Choć NBR oringi są bardzo uniwersalne, warto znać ich ograniczenia:
-
nie są odporne na ozon, promieniowanie UV i silne utleniacze,
-
w kontakcie z glikolami (np. w płynach hamulcowych DOT) mogą pęcznieć,
-
nie nadają się do pracy w temperaturach powyżej +120°C.
W takich przypadkach zaleca się stosowanie:
-
EPDM – dla układów z wodą i parą,
-
FKM (Viton®) – dla wysokich temperatur i agresywnych chemikaliów,
-
HNBR – jako ulepszona wersja NBR, odporna na wyższe temperatury i ozon.
Podsumowanie
Oringi NBR 70 to niezawodne, ekonomiczne i technicznie sprawdzone rozwiązanie dla szerokiego zakresu zastosowań przemysłowych. Ich olejoodporność, stabilność mechaniczna i odporność na starzenie sprawiają, że są najczęściej wybieranym typem uszczelnień w branży.
Dla inżynierów i zakupowców, którzy poszukują sprawdzonego materiału o wysokiej trwałości, oring NBR jest wyborem o najlepszym stosunku jakości do ceny.
Zarówno w hydraulice, motoryzacji, jak i ogólnym przemyśle maszynowym, NBR oringi gwarantują długotrwałą szczelność i niezawodność działania.
Nazwy handlowe: CHEMIGUM®, HYCAR®, PARACRIL®, PERBUNAN®, KRYNAC®, NYSYSN®
Oringi NBR są najszerzej stosowanym uszczelnieniem w branży. Swoją popularność Oringi NBR zawdzięczają względnie niskiemu kosztowi przy czym o-ringi wykonane z NBR posiadają dobre właściwości mechaniczne. Oringi nitrylowe przewyższają większość elastomerów w zakresie odkształceń trwałych, odporności na zerwanie i na ścieranie. Zakres temperatury pracy dla O-ringów NBR wynosi od -30 °C do +120 °C.
Swoją popularność Oringi NBR zawdzięczają dzięki odporności na produkty ropopochodne i naftowe. Głównym czynnikiem ograniczającym użycie Oringów NBR jest: słaba odporność na działanie ozonu, warunki klimatyczne oraz umiarkowana odporność na warunki termiczne, ale w większości zastosowań nie są to czynniki ograniczające użycie Oringów wykonanych z tego najbardziej ekonomicznego materiału.
W ofercie posiadamy O-ringi NBR w rozmiarach calowych (AS568) i metrycznych. Standardowo Oringi wykonane z NBR posiadają twardość 70 Shore ale dostępne są również w twardościach: 40, 50, 60, 80 i 90 ShA.
Analiza odporności chemicznej oringów NBR
Executive Summary
Oringi NBR (kauczuk nitrylowy, znany również jako Buna-N lub Nitrile) należą do najbardziej rozpowszechnionych elastomerów uszczelniających w przemyśle. Ich popularność wynika z doskonałej odporności na oleje mineralne, smary, paliwa oraz stosunkowo niskiego kosztu produkcji.
Oringi NBR łączą elastyczność, trwałość mechaniczną i stabilność chemiczną w wielu aplikacjach przemysłowych, jednak nie są odporne na ozon, promieniowanie UV oraz silne utleniacze i kwasy.
Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie szczegółowej analizy odporności chemicznej oringów NBR, mechanizmów ich degradacji oraz kryteriów technicznych, które należy uwzględnić przy doborze tego materiału.
Charakterystyka materiału NBR
Skład chemiczny i struktura
NBR (Nitrile Butadiene Rubber) to kopolimer akrylonitrylu (ACN) i butadienu. Proporcje tych monomerów (zwykle 18–50% ACN) wpływają bezpośrednio na właściwości fizykochemiczne elastomeru:
-
Wysoka zawartość ACN (35–50%) → lepsza odporność chemiczna i mniejsze pęcznienie w olejach, ale gorsza elastyczność w niskich temperaturach.
-
Niska zawartość ACN (18–25%) → większa elastyczność w zimnie, ale niższa odporność na paliwa i oleje.
Optymalny dobór składu NBR pozwala uzyskać materiał zrównoważony pod względem elastyczności, odporności chemicznej i trwałości.
Typowe właściwości fizykochemiczne
| Parametr |
Typowa wartość (NBR 70 ShA) |
| Zakres temperatur pracy |
−30°C do +110°C (krótkotrwale do +130°C) |
| Gęstość |
1,0–1,3 g/cm³ |
| Twardość (Shore A) |
40–90 |
| Odporność na oleje mineralne |
Doskonała |
| Odporność na paliwa |
Dobra do bardzo dobra |
| Odporność na wodę i parę |
Ograniczona |
| Odporność na ozon i UV |
Słaba |
Mechanizmy odporności chemicznej O-ringów NBR
Odporność chemiczna oringów NBR wynika głównie z obecności grup polarnego akrylonitrylu (−CN), które zmniejszają rozpuszczalność materiału w substancjach niepolarnych, takich jak oleje i paliwa. Jednocześnie obecność wiązań podwójnych (z butadienu) czyni materiał podatnym na utlenianie i starzenie atmosferyczne.
Kluczowe czynniki wpływające na odporność Oringów NBR:
-
Zawartość akrylonitrylu (ACN) – decyduje o odporności na oleje i paliwa.
-
Rodzaj medium – im bardziej niepolarne medium (oleje mineralne, benzyna), tym lepsza kompatybilność.
-
Temperatura – wysoka temperatura przyspiesza starzenie i pęcznienie.
-
Obecność tlenu, ozonu i UV – powoduje degradację i pękanie powierzchni.
-
Rodzaj sieciowania – systemy siarkowe zapewniają lepszą elastyczność, a nadtlenkowe – wyższą odporność cieplną.
Klasyfikacja odporności chemicznej
Podobnie jak dla innych elastomerów, odporność chemiczną NBR klasyfikuje się czterostopniowo:
| Ocena |
Znaczenie techniczne |
| A |
Doskonała odporność – brak zauważalnych zmian |
| B |
Dobra odporność – niewielkie pęcznienie |
| C |
Umiarkowana odporność – częściowa degradacja |
| D |
Nieodpowiedni – silna degradacja lub rozkład |
Tabela odporności chemicznej Oringów NBR
Poniższa tabela przedstawia orientacyjną odporność chemiczną Oringów NBR na najczęściej spotykane grupy substancji chemicznych. Dane mają charakter ogólny i mogą się różnić w zależności od zawartości ACN i rodzaju sieciowania.
| Grupa substancji / Medium |
Przykłady |
Odporność (ocena) |
Uwagi techniczne |
| Olej mineralny, smary |
oleje silnikowe, hydrauliczne, przekładniowe |
A |
Doskonała odporność; standardowy wybór dla układów olejowych |
| Paliwa węglowodorowe |
benzyna, ON, nafta |
A–B |
Dobra odporność, zależna od zawartości ACN |
| Woda zimna |
H₂O do 50°C |
B–C |
Dopuszczalna, lecz długotrwały kontakt powoduje pęcznienie |
| Gorąca woda / para |
>80°C |
C–D |
Degradacja sieci polimerowej |
| Kwasy nieorganiczne (rozcieńczone) |
H₂SO₄, HCl |
C–D |
Ograniczona odporność, szczególnie w wysokiej temp. |
| Zasady (alkalia) |
NaOH, KOH |
C |
Nieznaczna odporność; unikać wysokich stężeń |
| Rozpuszczalniki aromatyczne |
toluen, ksylen |
C–D |
Silne pęcznienie, możliwa utrata elastyczności |
| Ketony i estry |
aceton, octan etylu |
D |
Niekorzystne – rozkład sieci polimerowej |
| Płyny hydrauliczne (na bazie olejów) |
HLP, HLPD |
A |
Bardzo dobra stabilność i szczelność |
| Płyny hamulcowe glikolowe (DOT) |
DOT-3, DOT-4 |
D |
NBR niekompatybilny z glikolami |
| Płyny hamulcowe silikonowe |
DOT-5 |
B–C |
Dopuszczalne zastosowanie |
| Ozon i UV |
ekspozycja atmosferyczna |
D |
Pękanie i utlenianie powierzchni |
| Roztwory soli |
NaCl, K₂SO₄ |
B |
Dobra stabilność chemiczna |
| Tłuszcze roślinne i zwierzęce |
olej rzepakowy, smalec |
B–C |
Umiarkowana odporność – możliwość pęcznienia |
Czynniki wpływające na trwałość Oringów NBR
1. Temperatura pracy
Wysoka temperatura (>100°C) przyspiesza proces starzenia i utleniania. W praktyce żywotność Oringów NBR w 120°C spada o 50% względem pracy w 80°C.
2. Ciśnienie i odkształcenie
W aplikacjach hydraulicznych Oringi NBR zachowują doskonałą szczelność pod ciśnieniem do 250 bar. Należy jednak unikać nadmiernego ściśnięcia przekraczającego 30% przekroju Oringu.
3. Rodzaj medium
Najlepsze wyniki uzyskuje się w środowiskach zawierających oleje, smary, paliwa i węglowodory nasycone. Woda, ozon i ketony skracają żywotność uszczelnień.
4. Zawartość akrylonitrylu
Wybór NBR o wysokiej zawartości ACN (ok. 40%) jest zalecany dla aplikacji paliwowych i olejowych, natomiast mieszanki o niższym ACN są preferowane w niskich temperaturach.
5. Dodatki stabilizujące
Nowoczesne mieszanki NBR mogą zawierać antyoksydanty, stabilizatory UV i dodatki antyozonowe, które wydłużają żywotność materiału.
Porównanie właściwości Oringów NBR z innymi elastomerami
| Właściwość / Materiał |
Oringi NBR |
Oringi EPDM |
Oringi FKM (Viton) |
Oringi FFKM (Kalrez) |
| Odporność na oleje i paliwa |
Doskonała |
Słaba |
Doskonała |
Doskonała |
| Odporność na wodę i parę |
Średnia |
Doskonała |
Umiarkowana |
Dobra |
| Odporność na ozon i UV |
Słaba |
Doskonała |
Doskonała |
Doskonała |
| Odporność na kwasy |
Umiarkowana |
Dobra |
Dobra |
Doskonała |
| Odporność na zasady |
Średnia |
Doskonała |
Umiarkowana |
Dobra |
| Zakres temperatur pracy |
−30°C…+110°C |
−50°C…+150°C |
−25°C…+230°C |
−25°C…+300°C |
Zestawienie potwierdza, że Oringi NBR są najkorzystniejszym wyborem ekonomicznym do aplikacji z olejami, paliwami i smarami, ale nie nadają się do zastosowań wodnych, parowych i zewnętrznych (ozon, UV).
Zastosowania Oringów NBR
Ze względu na znakomitą odporność na oleje i smary, Oringi NBR są powszechnie stosowane w:
-
Hydraulice i pneumatyce – uszczelnienia tłoków, zaworów, złączek, pomp hydraulicznych.
-
Przemyśle motoryzacyjnym – układy paliwowe, pompy oleju, skrzynie biegów, sprężarki.
-
Przemysł maszynowy – uszczelnienia obrotowe i statyczne w kontaktach z olejami i smarami.
-
Sprzęcie AGD i HVAC – uszczelnienia zaworów chłodniczych (z medium olejowym).
-
Przemyśle górniczym i petrochemicznym – urządzenia do transportu i magazynowania paliw.
Dobór odpowiedniego typu Oringa NBR
-
NBR o niskiej zawartości ACN (18–25%)
– lepsza elastyczność w niskich temperaturach, ograniczona odporność na paliwa.
-
NBR o średniej zawartości ACN (30–35%)
– kompromis pomiędzy odpornością chemiczną a elastycznością.
-
NBR o wysokiej zawartości ACN (40–50%)
– najlepsza odporność na oleje i paliwa, ale gorsza praca w temperaturach poniżej −20°C.
-
NBR nadtlenkowy (HNBR)
– uwodorniona wersja o podwyższonej odporności cieplnej (do 150°C) i ozonowej, stosowana w aplikacjach wymagających trwałości.
Praktyczne zalecenia techniczne odnośnie O-ringów NBR
-
Unikać kontaktu oringów NBR z ozonem, światłem UV i czystym tlenem.
-
Przy montażu stosować smary silikonowe lub kompatybilne oleje mineralne.
-
Nie używać smarów zawierających estry, ketony lub alkohole.
-
Przy długotrwałej pracy w wodzie zaleca się stosowanie alternatywnych materiałów (np. EPDM).
-
Należy przechowywać oringi NBR w chłodnym, suchym miejscu, z dala od promieni słonecznych.
Wnioski techniczno-decyzyjne dotyczące uszczelnienia typu O-ring NBR
-
Oringi NBR są najbardziej ekonomicznym i wszechstronnym wyborem do kontaktu z olejami, paliwami i smarami.
-
Ich odporność chemiczna zależy bezpośrednio od zawartości akrylonitrylu – wyższy ACN zwiększa odporność na media niepolarne.
-
Nie są zalecane do zastosowań wodnych, parowych ani zewnętrznych (ozon, UV).
-
W warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia warto rozważyć zastosowanie HNBR lub FKM (Viton).
-
Dobór odpowiedniego NBR powinien uwzględniać zakres temperatur, rodzaj medium i warunki pracy (statyczne/dynamiczne).
Podsumowanie
Oringi NBR (kauczuk nitrylowy) to standard przemysłowy dla uszczelnień w układach olejowych i paliwowych. Zapewniają wysoką szczelność, odporność chemiczną i mechaniczną przy umiarkowanych kosztach.
Ograniczenia w zakresie odporności na ozon, promieniowanie UV i gorącą wodę należy kompensować odpowiednim doborem materiału do konkretnego środowiska pracy.
Dzięki uniwersalności i dostępności w szerokim zakresie wymiarów i twardości, oringi NBR pozostają podstawowym wyborem w większości aplikacji hydraulicznych, pneumatycznych i motoryzacyjnych.
Odniesienie do oferty Propolimer.pl
Firma Propolimer.pl oferuje szeroki asortyment oringów NBR w różnych twardościach i wymiarach zgodnych z normami ISO 3601.
Dostępne są wersje standardowe oraz specjalne (HNBR) o podwyższonej odporności cieplnej i ozonowej.
Dzięki wieloletniemu doświadczeniu technicznemu, Propolimer zapewnia fachowe doradztwo przy doborze odpowiednich uszczelnień NBR do konkretnych warunków pracy, gwarantując niezawodność i trwałość systemów hydraulicznych oraz paliwowych.
Analiza odporności chemicznej oringów NBR
Executive Summary
Oringi NBR (kauczuk nitrylowy, znany również jako Buna-N lub Nitrile) należą do najbardziej rozpowszechnionych elastomerów uszczelniających w przemyśle. Ich popularność wynika z doskonałej odporności na oleje mineralne, smary, paliwa oraz stosunkowo niskiego kosztu produkcji.
Oringi NBR łączą elastyczność, trwałość mechaniczną i stabilność chemiczną w wielu aplikacjach przemysłowych, jednak nie są odporne na ozon, promieniowanie UV oraz silne utleniacze i kwasy.
Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie szczegółowej analizy odporności chemicznej oringów NBR, mechanizmów ich degradacji oraz kryteriów technicznych, które należy uwzględnić przy doborze tego materiału.
Charakterystyka materiału NBR
Skład chemiczny i struktura
NBR (Nitrile Butadiene Rubber) to kopolimer akrylonitrylu (ACN) i butadienu. Proporcje tych monomerów (zwykle 18–50% ACN) wpływają bezpośrednio na właściwości fizykochemiczne elastomeru:
-
Wysoka zawartość ACN (35–50%) → lepsza odporność chemiczna i mniejsze pęcznienie w olejach, ale gorsza elastyczność w niskich temperaturach.
-
Niska zawartość ACN (18–25%) → większa elastyczność w zimnie, ale niższa odporność na paliwa i oleje.
Optymalny dobór składu NBR pozwala uzyskać materiał zrównoważony pod względem elastyczności, odporności chemicznej i trwałości.
Typowe właściwości fizykochemiczne
| Parametr |
Typowa wartość (NBR 70 ShA) |
| Zakres temperatur pracy |
−30°C do +110°C (krótkotrwale do +130°C) |
| Gęstość |
1,0–1,3 g/cm³ |
| Twardość (Shore A) |
40–90 |
| Odporność na oleje mineralne |
Doskonała |
| Odporność na paliwa |
Dobra do bardzo dobra |
| Odporność na wodę i parę |
Ograniczona |
| Odporność na ozon i UV |
Słaba |
Mechanizmy odporności chemicznej O-ringów NBR
Odporność chemiczna oringów NBR wynika głównie z obecności grup polarnego akrylonitrylu (−CN), które zmniejszają rozpuszczalność materiału w substancjach niepolarnych, takich jak oleje i paliwa. Jednocześnie obecność wiązań podwójnych (z butadienu) czyni materiał podatnym na utlenianie i starzenie atmosferyczne.
Kluczowe czynniki wpływające na odporność Oringów NBR:
-
Zawartość akrylonitrylu (ACN) – decyduje o odporności na oleje i paliwa.
-
Rodzaj medium – im bardziej niepolarne medium (oleje mineralne, benzyna), tym lepsza kompatybilność.
-
Temperatura – wysoka temperatura przyspiesza starzenie i pęcznienie.
-
Obecność tlenu, ozonu i UV – powoduje degradację i pękanie powierzchni.
-
Rodzaj sieciowania – systemy siarkowe zapewniają lepszą elastyczność, a nadtlenkowe – wyższą odporność cieplną.
Klasyfikacja odporności chemicznej
Podobnie jak dla innych elastomerów, odporność chemiczną NBR klasyfikuje się czterostopniowo:
| Ocena |
Znaczenie techniczne |
| A |
Doskonała odporność – brak zauważalnych zmian |
| B |
Dobra odporność – niewielkie pęcznienie |
| C |
Umiarkowana odporność – częściowa degradacja |
| D |
Nieodpowiedni – silna degradacja lub rozkład |
Tabela odporności chemicznej Oringów NBR
Poniższa tabela przedstawia orientacyjną odporność chemiczną Oringów NBR na najczęściej spotykane grupy substancji chemicznych. Dane mają charakter ogólny i mogą się różnić w zależności od zawartości ACN i rodzaju sieciowania.
| Grupa substancji / Medium |
Przykłady |
Odporność (ocena) |
Uwagi techniczne |
| Olej mineralny, smary |
oleje silnikowe, hydrauliczne, przekładniowe |
A |
Doskonała odporność; standardowy wybór dla układów olejowych |
| Paliwa węglowodorowe |
benzyna, ON, nafta |
A–B |
Dobra odporność, zależna od zawartości ACN |
| Woda zimna |
H₂O do 50°C |
B–C |
Dopuszczalna, lecz długotrwały kontakt powoduje pęcznienie |
| Gorąca woda / para |
>80°C |
C–D |
Degradacja sieci polimerowej |
| Kwasy nieorganiczne (rozcieńczone) |
H₂SO₄, HCl |
C–D |
Ograniczona odporność, szczególnie w wysokiej temp. |
| Zasady (alkalia) |
NaOH, KOH |
C |
Nieznaczna odporność; unikać wysokich stężeń |
| Rozpuszczalniki aromatyczne |
toluen, ksylen |
C–D |
Silne pęcznienie, możliwa utrata elastyczności |
| Ketony i estry |
aceton, octan etylu |
D |
Niekorzystne – rozkład sieci polimerowej |
| Płyny hydrauliczne (na bazie olejów) |
HLP, HLPD |
A |
Bardzo dobra stabilność i szczelność |
| Płyny hamulcowe glikolowe (DOT) |
DOT-3, DOT-4 |
D |
NBR niekompatybilny z glikolami |
| Płyny hamulcowe silikonowe |
DOT-5 |
B–C |
Dopuszczalne zastosowanie |
| Ozon i UV |
ekspozycja atmosferyczna |
D |
Pękanie i utlenianie powierzchni |
| Roztwory soli |
NaCl, K₂SO₄ |
B |
Dobra stabilność chemiczna |
| Tłuszcze roślinne i zwierzęce |
olej rzepakowy, smalec |
B–C |
Umiarkowana odporność – możliwość pęcznienia |
Czynniki wpływające na trwałość Oringów NBR
1. Temperatura pracy
Wysoka temperatura (>100°C) przyspiesza proces starzenia i utleniania. W praktyce żywotność Oringów NBR w 120°C spada o 50% względem pracy w 80°C.
2. Ciśnienie i odkształcenie
W aplikacjach hydraulicznych Oringi NBR zachowują doskonałą szczelność pod ciśnieniem do 250 bar. Należy jednak unikać nadmiernego ściśnięcia przekraczającego 30% przekroju Oringu.
3. Rodzaj medium
Najlepsze wyniki uzyskuje się w środowiskach zawierających oleje, smary, paliwa i węglowodory nasycone. Woda, ozon i ketony skracają żywotność uszczelnień.
4. Zawartość akrylonitrylu
Wybór NBR o wysokiej zawartości ACN (ok. 40%) jest zalecany dla aplikacji paliwowych i olejowych, natomiast mieszanki o niższym ACN są preferowane w niskich temperaturach.
5. Dodatki stabilizujące
Nowoczesne mieszanki NBR mogą zawierać antyoksydanty, stabilizatory UV i dodatki antyozonowe, które wydłużają żywotność materiału.
Porównanie właściwości Oringów NBR z innymi elastomerami
| Właściwość / Materiał |
Oringi NBR |
Oringi EPDM |
Oringi FKM (Viton) |
Oringi FFKM (Kalrez) |
| Odporność na oleje i paliwa |
Doskonała |
Słaba |
Doskonała |
Doskonała |
| Odporność na wodę i parę |
Średnia |
Doskonała |
Umiarkowana |
Dobra |
| Odporność na ozon i UV |
Słaba |
Doskonała |
Doskonała |
Doskonała |
| Odporność na kwasy |
Umiarkowana |
Dobra |
Dobra |
Doskonała |
| Odporność na zasady |
Średnia |
Doskonała |
Umiarkowana |
Dobra |
| Zakres temperatur pracy |
−30°C…+110°C |
−50°C…+150°C |
−25°C…+230°C |
−25°C…+300°C |
Zestawienie potwierdza, że Oringi NBR są najkorzystniejszym wyborem ekonomicznym do aplikacji z olejami, paliwami i smarami, ale nie nadają się do zastosowań wodnych, parowych i zewnętrznych (ozon, UV).
Zastosowania Oringów NBR
Ze względu na znakomitą odporność na oleje i smary, Oringi NBR są powszechnie stosowane w:
-
Hydraulice i pneumatyce – uszczelnienia tłoków, zaworów, złączek, pomp hydraulicznych.
-
Przemyśle motoryzacyjnym – układy paliwowe, pompy oleju, skrzynie biegów, sprężarki.
-
Przemysł maszynowy – uszczelnienia obrotowe i statyczne w kontaktach z olejami i smarami.
-
Sprzęcie AGD i HVAC – uszczelnienia zaworów chłodniczych (z medium olejowym).
-
Przemyśle górniczym i petrochemicznym – urządzenia do transportu i magazynowania paliw.
Dobór odpowiedniego typu Oringa NBR
-
NBR o niskiej zawartości ACN (18–25%)
– lepsza elastyczność w niskich temperaturach, ograniczona odporność na paliwa.
-
NBR o średniej zawartości ACN (30–35%)
– kompromis pomiędzy odpornością chemiczną a elastycznością.
-
NBR o wysokiej zawartości ACN (40–50%)
– najlepsza odporność na oleje i paliwa, ale gorsza praca w temperaturach poniżej −20°C.
-
NBR nadtlenkowy (HNBR)
– uwodorniona wersja o podwyższonej odporności cieplnej (do 150°C) i ozonowej, stosowana w aplikacjach wymagających trwałości.
Praktyczne zalecenia techniczne odnośnie O-ringów NBR
-
Unikać kontaktu oringów NBR z ozonem, światłem UV i czystym tlenem.
-
Przy montażu stosować smary silikonowe lub kompatybilne oleje mineralne.
-
Nie używać smarów zawierających estry, ketony lub alkohole.
-
Przy długotrwałej pracy w wodzie zaleca się stosowanie alternatywnych materiałów (np. EPDM).
-
Należy przechowywać oringi NBR w chłodnym, suchym miejscu, z dala od promieni słonecznych.
Wnioski techniczno-decyzyjne dotyczące uszczelnienia typu O-ring NBR
-
Oringi NBR są najbardziej ekonomicznym i wszechstronnym wyborem do kontaktu z olejami, paliwami i smarami.
-
Ich odporność chemiczna zależy bezpośrednio od zawartości akrylonitrylu – wyższy ACN zwiększa odporność na media niepolarne.
-
Nie są zalecane do zastosowań wodnych, parowych ani zewnętrznych (ozon, UV).
-
W warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia warto rozważyć zastosowanie HNBR lub FKM (Viton).
-
Dobór odpowiedniego NBR powinien uwzględniać zakres temperatur, rodzaj medium i warunki pracy (statyczne/dynamiczne).
Podsumowanie
Oringi NBR (kauczuk nitrylowy) to standard przemysłowy dla uszczelnień w układach olejowych i paliwowych. Zapewniają wysoką szczelność, odporność chemiczną i mechaniczną przy umiarkowanych kosztach.
Ograniczenia w zakresie odporności na ozon, promieniowanie UV i gorącą wodę należy kompensować odpowiednim doborem materiału do konkretnego środowiska pracy.
Dzięki uniwersalności i dostępności w szerokim zakresie wymiarów i twardości, oringi NBR pozostają podstawowym wyborem w większości aplikacji hydraulicznych, pneumatycznych i motoryzacyjnych.
Odniesienie do oferty Propolimer.pl
Firma Propolimer.pl oferuje szeroki asortyment oringów NBR w różnych twardościach i wymiarach zgodnych z normami ISO 3601.
Dostępne są wersje standardowe oraz specjalne (HNBR) o podwyższonej odporności cieplnej i ozonowej.
Dzięki wieloletniemu doświadczeniu technicznemu, Propolimer zapewnia fachowe doradztwo przy doborze odpowiednich uszczelnień NBR do konkretnych warunków pracy, gwarantując niezawodność i trwałość systemów hydraulicznych oraz paliwowych.