Op het gebied van industriële afdichtingsoplossingen worden twee elastomere materialen vaak gebruikt: Nitril-butadieenrubber (NBR) en Ethyleen-propyleen-dieenmonomeer (EPDM). Hoewel zowel NBR als EPDM uitstekende afdichtingseigenschappen vertonen, bezitten ze verschillende kenmerken die ze geschikt maken voor verschillende toepassingen.
In dit blogbericht willen we de fundamentele verschillen tussen NBR en EPDM toelichten, zodat professionals weloverwogen beslissingen kunnen nemen bij het selecteren van het optimale materiaal voor hun specifieke afdichtingsvereisten.
Wat is NBR
Nitril-butadieenrubber (NBR), ook bekend als Buna-N of nitrilrubber, is een synthetisch rubber dat bekend staat om zijn uitstekende bestendigheid tegen oliën, brandstoffen en andere chemicaliën. NBR is een copolymeer van acrylonitril (ACN) en butadieen. De eigenschappen van NBR kunnen worden aangepast door het acrylonitrilgehalte in de samenstelling te variëren.
NBR heeft een goede bestendigheid tegen alifatische koolwaterstoffen, maar een slechte bestendigheid tegen ozon, verwering en veroudering. Het heeft goede mechanische eigenschappen, waaronder een hoge treksterkte, slijtvastheid en goede compressieset. NBR heeft een bescheiden temperatuurbereik, doorgaans -35°C tot 100°C.
NBR wordt veel gebruikt in de automobielindustrie voor brandstof- en olieslangen, afdichtingen en ringen. Het wordt ook gebruikt bij de productie van oliebestendige industriële rubberproducten zoals transportbanden, vloermatten en industriële handschoenen.
Voordelen van NBR
- Superieure bestendigheid tegen oliën, brandstoffen en andere koolwaterstoffen vergeleken met EPDM
- Uitstekende slijtvastheid, waardoor het ideaal is voor toepassingen met wrijving en slijtage
- Hogere treksterkte en scheurweerstand dan EPDM-rubber
- Beter geschikt voor toepassingen met vloeistoffen en chemicaliën op basis van aardolie
- Over het algemeen betaalbaarder dan EPDM voor de meeste industriële toepassingen
Nadelen van NBR
- Beperkt temperatuurbereik vergeleken met EPDM, doorgaans -35°C tot 100°C
- Slechte weersbestendigheid, met name tegen ozon, UV-straling en buitenomgevingen
- Lagere flexibiliteit en elasticiteit dan EPDM-rubber
- Niet geschikt voor toepassingen met stoom of heet water vanwege de slechte stoombestendigheid
- Beperkte kleurmogelijkheden vergeleken met het aanbod van EPDM-verbindingen
Wat is EPDM
Ethyleen Propyleen Dieen Monomeer (EPDM) is een synthetisch rubber dat bekend staat om zijn uitstekende bestendigheid tegen hitte, ozon, verwering en veroudering. EPDM heeft een verzadigde polymeerruggengraatstructuur die het een uitstekende stabiliteit geeft.
EPDM heeft een uitstekende bestendigheid tegen polaire stoffen zoals water, zuren, fosfaten en veel alkalische oplossingen. Het heeft echter een slechte bestendigheid tegen oliën en koolwaterstoffen. EPDM heeft goede fysieke eigenschappen, waaronder een hoge treksterkte en rek bij breuk. Het heeft een breed temperatuurbereik van -50°C tot 150°C.
EPDM wordt veel gebruikt in buitentoepassingen vanwege de uitstekende weersbestendigheid. Het wordt gebruikt in de automobielindustrie voor tochtstrips, radiatoren en stoomslangen. EPDM wordt ook gebruikt in dakmembranen, elektrische isolatie, mechanische goederen en in een verscheidenheid aan algemene toepassingen.
Voordelen van EPDM
- Uitzonderlijke weersbestendigheid, waaronder uitstekende ozon- en UV-stralingsbestendigheid
- Breed temperatuurbereik, doorgaans -50°C tot 150°C, waardoor het geschikt is voor extreme omstandigheden
- Uitstekende flexibiliteit en elasticiteit, zelfs bij lage temperaturen
- Uitstekende bestendigheid tegen stoom, heet water en diverse chemicaliën, waaronder zuren en alkaliën
- Breed scala aan kleuropties en aanpassingsmogelijkheden voor specifieke toepassingen
Nadelen van EPDM
- Slechte bestendigheid tegen oliën, brandstoffen en op koolwaterstoffen gebaseerde chemicaliën vergeleken met nitrilrubber
- Lagere slijtvastheid dan NBR, waardoor het minder geschikt is voor toepassingen met hoge wrijving
- Iets lagere treksterkte en scheurweerstand vergeleken met nitrilrubberverbindingen
- Hogere kosten dan NBR voor de meeste industriële toepassingen en omgevingen
- Is mogelijk niet de ideale keuze voor toepassingen waarbij voornamelijk vloeistoffen op basis van aardolie worden gebruikt
Belangrijkste verschil tussen NBR en EPDM
Materiaalsamenstelling
NBR is een copolymeer van acrylonitril en butadieen, waarbij het acrylonitrilgehalte doorgaans varieert van 18% tot 50%. Hoe hoger het acrylonitrilgehalte, hoe beter de olie- en brandstofbestendigheid van het rubber.
EPDM is daarentegen een terpolymeer dat bestaat uit ethyleen, propyleen en een dieenmonomeer. Het dieencomponent zorgt voor crosslinking, wat de eigenschappen van het rubber verbetert.
Temperatuurbereik
NBR heeft een bescheiden temperatuurbereik, doorgaans van -40°C tot +120°C, waardoor het geschikt is voor algemene toepassingen.
EPDM heeft een breed temperatuurbereik van -50°C tot +150°C, waardoor het zijn eigenschappen behoudt in zowel lage als hoge temperaturen.
Oliebestendigheid
NBR vertoont een uitstekende bestendigheid tegen oliën, met name brandstoffen op basis van aardolie en minerale oliën. Deze eigenschap maakt het een ideale keuze voor toepassingen in de automobielindustrie, zoals brandstofsystemen, afdichtingen en pakkingen.
EPDM is daarentegen slecht bestand tegen oliën en koolwaterstoffen, waardoor het gebruik ervan in olierijke omgevingen beperkt is.
Weerbestendigheid
EPDM-rubber presteert beter dan NBR op het gebied van weersbestendigheid. Het biedt uitzonderlijke weerstand tegen ozon, UV-straling en andere omgevingsfactoren, waardoor het de voorkeurskeuze is voor buitentoepassingen.
EPDM behoudt zijn flexibiliteit en duurzaamheid, zelfs bij blootstelling aan extreme weersomstandigheden, terwijl NBR na verloop van tijd kan afbreken.
Chemische weerstand
Zowel NBR als EPDM bieden chemische bestendigheid, maar hun effectiviteit varieert afhankelijk van het type chemicaliën dat betrokken is. NBR biedt uitstekende bestendigheid tegen alifatische koolwaterstoffen, zuren en basen, maar heeft een slechte bestendigheid tegen gechloreerde en aromatische koolwaterstoffen.
EPDM biedt daarentegen een uitstekende bestendigheid tegen een groot aantal chemicaliën, waaronder zuren, basen en ketonen. Het materiaal heeft echter een slechte bestendigheid tegen stoom.
Flexibiliteit
EPDM-rubber vertoont uitstekende flexibiliteit, zelfs bij lage temperaturen, vanwege de lage glasovergangstemperatuur. Deze eigenschap zorgt ervoor dat EPDM zijn elasticiteit behoudt en na vervorming terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm.
NBR is nog steeds flexibel, maar kan bij lagere temperaturen stijver worden vergeleken met EPDM.
Hardheid
NBR heeft doorgaans een hardheid van 20 tot 95 Shore A, terwijl EPDM een hardheid heeft van 30 tot 90 Shore A.
Elektrische isolatie
EPDM-rubber biedt superieure elektrische isolatie-eigenschappen vergeleken met NBR. Het heeft een hoge diëlektrische sterkte en lage diëlektrische constante, waardoor het geschikt is voor elektrische isolatietoepassingen.
NBR is weliswaar een isolator, maar heeft een lagere soortelijke weerstand en is daarom mogelijk niet de optimale keuze voor elektrische componenten.
Veelvoorkomende toepassingen
NBR wordt veel gebruikt in de automobielindustrie voor afdichtingen, pakkingen, slangen en O-ringen die worden blootgesteld aan olie en brandstoffen. Het vindt ook toepassingen in de productie van industriële rollen, transportbanden en drukrollen.
EPDM wordt, vanwege zijn uitstekende weers- en chemische bestendigheid, veel gebruikt in buiten- en industriële omgevingen. Het is de voorkeurskeuze voor dakmembranen, tochtstrips, elektrische isolatie en afdichtingen in automobiel- en ruimtevaarttoepassingen. EPDM wordt ook gebruikt bij de productie van slangen, buizen en gegoten onderdelen voor verschillende industrieën.