NBR یکی از پرکاربردترین الاستومرها در صنایع مختلف، به ویژه صنعت خودرو، است. این ماده به دلیل مقاومت بالا در برابر سوخت، روغن و شرایط سخت محیطی، در دماهای -40 °C تا 125 °C به عنوان گزینه‌ای ایده‌آل شناخته می‌شود. NBR از پلیمریزاسیون آکریلونیتریل و بوتادین به دست می‌آید و خواص آن به شدت تحت تاثیر درصد آکریلونیتریل، معماری زنجیره‌های پلیمری و فرآیند تولید قرار می‌گیرد.
تاثیر درصد آکریلونیتریل بر خواص NBR
آکریلونیتریل، با ماهیت قطبی خود، بر مقاومت در برابر روغن، حلال‌ها، سایش و انعطاف‌پذیری در دماهای پایین تاثیرگذار است. افزایش درصد آکریلونیتریل در NBR، مزایای زیر را به همراه دارد:
- افزایش مقاومت حرارتی و مکانیکی.
- بهبود فرآیندپذیری و سرعت پخت.
- افزایش مقاومت در برابر سوخت و روغن.
در مقابل، کاهش درصد آکریلونیتریل باعث موارد زیر می‌شود:
- کاهش انعطاف‌پذیری در دماهای پایین.
- افزایش عبورپذیری هوا و گاز.
- کاهش مانایی فشاری و جهندگی.
ارتباط ویسکوزیته مونی با خواص NBR
ویسکوزیته مونی، نشان‌دهنده وزن مولکولی و معماری زنجیره‌های پلیمر است و مستقیماً بر فرآیندپذیری و خواص مکانیکی NBR تاثیر می‌گذارد. گریدهای NBR با ویسکوزیته مونی پایین (30-50) برای فرآیندهای تزریق و گریدهای با ویسکوزیته مونی بالا (60-80) برای اکستروژن و قالب‌گیری فشاری مناسب هستند.
به طور کلی، وزن مولکولی بالاتر باعث بهبود خواص مکانیکی و عملکرد در شرایط سخت می‌شود.
روش‌های تولید NBR و تاثیر آن‌ها بر خواص
NBR عمدتاً به روش پلیمریزاسیون امولسیون تولید می‌شود. این فرآیند در دو دمای مختلف انجام می‌گیرد:
- پلیمریزاسیون سرد (5-15 °C): محصول نهایی دارای زنجیره‌های خطی و خواص مکانیکی برتر است.
- پلیمریزاسیون گرم (30-40 °C): محصول نهایی دارای زنجیره‌های شاخه‌ای است که برای کاربردهایی با نیاز به چسبندگی بالا یا تولید فوم مناسب است.
گونه‌های خاص بوتادین رابر
علاوه بر گریدهای عمومی، گونه‌های خاص NBR با ویژگی‌های منحصربهفرد توسعه یافته‌اند:
- NBRهای اتصال عرضی‌شده: مناسب برای قطعات با نیاز به پایداری ابعادی و حبس هوا.
- X-NBR (Carboxylated NBR): با گروه‌های کربوکسیلیک اسید که مقاومت سایشی و استحکام مکانیکی را بهبود می‌دهد، اما مقاومت در برابر آب و خواص دمای پایین کاهش می‌یابد.
- Bound Antioxidant NBR: گریدهایی با آنتی‌اکسیدانت در زنجیره پلیمر که مقاومت حرارتی در برابر سیالات داغ را افزایش می‌دهند.
NBR به عنوان یک الاستومر با خواص منحصربهفرد، گزینه‌ای مناسب برای کاربردهای صنعتی است. مهندسین طراح می‌توانند با توجه به نیازهای کاربردی، از گریدهای مختلف NBR بهره ببرند. انتخاب صحیح گرید علاوه بر افزایش عمر مفید قطعات، بهره‌وری فرآیند تولید را نیز ارتقا می‌دهد.
