ما هو الفرق بين NBR و EPDM

في مجال حلول الختم الصناعية، هناك مادتان مطاطيتان يتم استخدامهما بشكل متكرر وهما مطاط النتريل بوتادين (NBR) ومونومر الإيثيلين بروبيلين ديين (EPDM). وفي حين أن كلاً من NBR وEPDM يتميزان بخصائص ختم ممتازة، إلا أنهما يمتلكان خصائص مميزة تجعلهما مناسبين لتطبيقات مختلفة.

تهدف هذه التدوينة إلى توضيح الاختلافات الأساسية بين NBR و EPDM، مما يتيح للمحترفين اتخاذ قرارات مستنيرة عند اختيار المادة المثالية لمتطلبات الختم الخاصة بهم.

ما هو NBR

مطاط النتريل بوتادين (NBR)، المعروف أيضًا باسم Buna-N أو مطاط النتريل، هو مطاط صناعي معروف بمقاومته الممتازة للزيوت والوقود والمواد الكيميائية الأخرى. NBR عبارة عن بوليمر مشترك من الأكريلونيتريل (ACN) والبوتادين. يمكن تعديل خصائص NBR عن طريق تغيير محتوى الأكريلونيتريل في التركيبة.

يتمتع NBR بمقاومة جيدة للهيدروكربونات الأليفاتية، ولكنه يتمتع بمقاومة ضعيفة للأوزون والعوامل الجوية والشيخوخة. كما يتمتع بخواص ميكانيكية جيدة، بما في ذلك قوة الشد العالية ومقاومة التآكل وقوة الضغط الجيدة. يتمتع NBR بنطاق درجة حرارة متواضع، عادةً من -35 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية.

يُستخدم NBR بشكل شائع في صناعة السيارات في خراطيم نقل الوقود والزيت والأختام والحلقات المطاطية. كما يُستخدم أيضًا في إنتاج منتجات المطاط الصناعي المقاومة للزيت مثل أحزمة النقل وحصائر الأرضيات والقفازات الصناعية.

مميزات NBR

مقاومة فائقة للزيوت والوقود والهيدروكربونات الأخرى مقارنة بـ EPDM
مقاومة ممتازة للتآكل، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تعاني من الاحتكاك والتآكل
قوة شد ومقاومة للتمزق أعلى من مطاط EPDM
أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تتضمن السوائل والمواد الكيميائية القائمة على البترول
بشكل عام، أكثر تكلفة من EPDM لمعظم التطبيقات الصناعية

عيوب NBR

نطاق درجة الحرارة محدود مقارنة بـ EPDM، عادةً من -35 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية
مقاومة ضعيفة للطقس، وخاصة للأوزون والأشعة فوق البنفسجية والبيئات الخارجية
مرونة ومرونة أقل من مطاط EPDM
غير مناسب للتطبيقات التي تتضمن البخار أو الماء الساخن بسبب ضعف مقاومة البخار
خيارات ألوان محدودة مقارنة بالمجموعة المتوفرة مع مركبات EPDM

ما هو EPDM

يُعد مونومر إيثيلين بروبيلين ديين (EPDM) مطاطًا صناعيًا معروفًا بمقاومته الممتازة للحرارة والأوزون والعوامل الجوية والشيخوخة. يتميز EPDM ببنية أساسية من البوليمر المشبع مما يمنحه ثباتًا ممتازًا.

يتمتع EPDM بمقاومة ممتازة للمواد القطبية مثل الماء والأحماض والفوسفات والعديد من المحاليل القلوية. ومع ذلك، فإن مقاومته للزيوت والهيدروكربونات ضعيفة. يتمتع EPDM بخصائص فيزيائية جيدة بما في ذلك قوة الشد العالية والاستطالة عند الكسر. يتمتع بنطاق واسع من درجات الحرارة من -50 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية.

يُستخدم EPDM بشكل شائع في التطبيقات الخارجية نظرًا لمقاومته الممتازة للطقس. ويُستخدم في صناعة السيارات لعزل الطقس، والرادياتير، وخراطيم البخار. ويُستخدم EPDM أيضًا في أغشية التسقيف، والعزل الكهربائي، والسلع الميكانيكية، وفي مجموعة متنوعة من التطبيقات العامة.

مميزات مادة EPDM

مقاومة استثنائية للطقس، بما في ذلك مقاومة ممتازة للأوزون والأشعة فوق البنفسجية
نطاق واسع لدرجات الحرارة، عادةً من -50 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية، مما يجعلها مناسبة للظروف القاسية
مرونة ومرونة ممتازة حتى في درجات الحرارة المنخفضة
مقاومة ممتازة للبخار والماء الساخن والمواد الكيميائية المختلفة، بما في ذلك الأحماض والقلويات
مجموعة واسعة من خيارات الألوان وإمكانيات التخصيص لتطبيقات محددة

عيوب مادة EPDM

مقاومة ضعيفة للزيوت والوقود والمواد الكيميائية القائمة على الهيدروكربونات مقارنة بالمطاط النتريلي
مقاومة أقل للتآكل من NBR، مما يجعلها أقل ملاءمة للتطبيقات عالية الاحتكاك
قوة شد ومقاومة للتمزق أقل قليلاً مقارنة بمركبات المطاط النتريلي
تكلفة أعلى من NBR لمعظم التطبيقات والإعدادات الصناعية
قد لا يكون الخيار الأمثل للتطبيقات التي تتضمن في المقام الأول سوائل تعتمد على البترول

الفرق الرئيسي بين NBR و EPDM

تكوين المواد

NBR عبارة عن كوبوليمر من الأكريلونيتريل والبوتادين، ويتراوح محتوى الأكريلونيتريل عادةً من 18% إلى 50%. وكلما زاد محتوى الأكريلونيتريل، زادت مقاومة المطاط للزيت والوقود.

من ناحية أخرى، يعد EPDM عبارة عن بوليمر ثلاثي يتكون من الإيثيلين والبروبيلين ومونومر دايين. يسمح مكون دايين بالترابط المتبادل، مما يعزز خصائص المطاط.

نطاق درجة حرارة

يتمتع NBR بمدى درجة حرارة متواضع، عادةً من -40 درجة مئوية إلى +120 درجة مئوية، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات العامة.

يتمتع EPDM بمدى واسع من درجات الحرارة، من -50 درجة مئوية إلى +150 درجة مئوية، مما يسمح له بالحفاظ على خصائصه في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة والعالية.

مقاومة الزيت

يتميز NBR بمقاومة ممتازة للزيوت، وخاصة الوقود القائم على البترول والزيوت المعدنية. تجعله هذه الخاصية خيارًا مثاليًا للتطبيقات في صناعة السيارات، مثل أنظمة الوقود والأختام والحشيات.

في المقابل، تتمتع مادة EPDM بمقاومة ضعيفة للزيوت والهيدروكربونات، مما يحد من استخدامها في البيئات الغنية بالنفط.

مقاومة الطقس

يتفوق مطاط EPDM على مطاط NBR من حيث مقاومة الطقس. فهو يوفر مقاومة استثنائية للأوزون والأشعة فوق البنفسجية والعوامل البيئية الأخرى، مما يجعله الخيار المفضل للتطبيقات الخارجية.

يحافظ EPDM على مرونته ومتانته حتى عند تعرضه لظروف الطقس القاسية، في حين أن NBR قد يتدهور بمرور الوقت.

مقاومة كيميائية

يوفر كل من NBR وEPDM مقاومة كيميائية، لكن فعاليتهما تختلف حسب نوع المواد الكيميائية المستخدمة. يوفر NBR مقاومة ممتازة للهيدروكربونات الأليفاتية والأحماض والقواعد، لكنه يتمتع بمقاومة ضعيفة للهيدروكربونات المكلورة والعطرية.

من ناحية أخرى، يوفر EPDM مقاومة رائعة لمجموعة واسعة من المواد الكيميائية، بما في ذلك الأحماض والقواعد والكيتونات، ولكنه يتمتع بمقاومة ضعيفة للبخار.

المرونة

يتميز مطاط EPDM بمرونة ممتازة، حتى في درجات الحرارة المنخفضة، وذلك بسبب درجة انتقاله الزجاجية المنخفضة. تسمح هذه الخاصية لمطاط EPDM بالحفاظ على مرونته والعودة إلى شكله الأصلي بعد التشوه.

على الرغم من أن NBR لا يزال مرنًا، إلا أنه قد يصبح أكثر صلابة عند درجات حرارة منخفضة مقارنةً بـ EPDM.

صلابة

يتمتع NBR عادة بنطاق صلابة يتراوح من 20 إلى 95 Shore A، بينما يتراوح EPDM من 30 إلى 90 Shore A.

العزل الكهربائي

يوفر مطاط EPDM خصائص عزل كهربائي متفوقة مقارنة بمطاط NBR. يتمتع بقوة عزل عالية وثابت عزل منخفض، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات العزل الكهربائي.

على الرغم من أن NBR لا يزال عازلًا، إلا أن مقاومته منخفضة وقد لا يكون الخيار الأمثل للمكونات الكهربائية.

الاستخدامات الشائعة

يُستخدم NBR بشكل شائع في صناعة السيارات في صناعة الأختام والحشيات والخراطيم والحلقات المطاطية المعرضة للزيوت والوقود. كما يستخدم أيضًا في إنتاج الأسطوانات الصناعية وأحزمة النقل وبكرات الطباعة.

نظرًا لمقاومته الممتازة للطقس والمواد الكيميائية، يستخدم EPDM على نطاق واسع في البيئات الخارجية والصناعية. وهو الخيار المفضل لأغشية التسقيف، وعوازل الطقس، والعزل الكهربائي، والأختام في تطبيقات السيارات والطائرات. كما يستخدم EPDM في إنتاج الخراطيم والأنابيب والأجزاء المصبوبة لمختلف الصناعات.