Was Ist Nitrilkautschuk?
Nitrilkautschuk (NBR) ist ein Copolymer aus Acrylnitril und Butadien; die Öl- und Kältebeständigkeit von NBR variiert durch Änderung der Zusammensetzung von Acrylnitril und Butadien, wobei NBR mit hohem Nitrilanteil eine hohe Ölbeständigkeit und NBR mit niedrigem Nitrilanteil eine ausgezeichnete Kältebeständigkeit aufweist.
Nitrilkautschuk wird durch Radikalpolymerisation von Acrylnitril und Butadien hergestellt, wobei die physikalischen Eigenschaften durch Zugabe eines dritten Monomers, z. B. Divinylbenzol, zum Polymerisationsprozess verändert werden können.
Hydrierter Nitrilkautschuk, bei dem NBR teilweise hydriert wird, um seine Ozon- und Witterungsbeständigkeit zu verbessern, ist ebenfalls auf den Markt gekommen. Die physikalischen Eigenschaften können auch durch Variation der Hydrierungsrate verändert werden. Je höher die Hydrierungsrate, desto höher ist beispielsweise die Mooney-Viskosität oder die Lösungsviskosität.
Verwendungen von Nitrilkautschuk
Nitrilkautschuk (NBR) ist ein Copolymer aus Acrylnitril und Butadien. NBR hat eine ausgezeichnete Ölbeständigkeit und wird für Dichtungen in Kraftfahrzeugen und Industrieschläuche verwendet. Es wird auch in Einweg-Gummihandschuhen für den Umgang mit organischen Lösungsmitteln im Labor verwendet.
Nitrilkautschuk wird durch Erhöhung des Acrylnitrilanteils ölbeständiger und durch Erhöhung des Butadienanteils kältebeständiger gemacht. NBR mit hohem Nitrilgehalt wird beispielsweise für Teile in der petrochemischen Industrie verwendet, die ölbeständig sein müssen, während NBR mit niedrigem Nitrilgehalt für Teile verwendet wird, die kältebeständig sein müssen, wie z. B. Flugzeugteile und Dichtungen für kalte Witterungsverhältnisse.
Verfahren Zur Herstellung von Nitrilkautschuk
Nitrilkautschuk wird durch Copolymerisation von Acrylnitril und Butadien gewonnen. NBR wird durch Radikalpolymerisation gewonnen, wobei Peroxid als Initiator verwendet wird.
Die Monomerzusammensetzung von Nitrilkautschuk kann leicht verändert werden, indem die Menge der Monomere Acrylnitril und Butadien während der Polymerisation variiert wird. Ein drittes Monomer kann ebenfalls in NBR eingearbeitet werden, indem es während der Polymerisation hinzugefügt wird. So wurden beispielsweise NBRs mit verbesserter Extrudierbarkeit durch Einführung von Divinylbenzol, das als Vernetzer wirkt, oder mit verbesserter Festigkeit durch Copolymerisation von Isopren auf den Markt gebracht.
Hydrierung von Nitrilkautschuk
Nitrilkautschuk weist intramolekulare Doppelbindungen auf und ist in Bezug auf Ozon- und Wetterbeständigkeit minderwertig. Um diese Nachteile zu überwinden, wurde hydrierter Nitrilkautschuk auf den Markt gebracht, bei dem NBR hydriert wird, um die Doppelbindung in eine Einfachbindung umzuwandeln.
Man beachte, dass Nitrilkautschuk auch Cyanogruppen enthält, so dass nur die Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffen in der Hauptkette selektiv hydriert werden müssen. Für die Hydrierungsreaktion werden Metallkatalysatoren wie z. B. Palladium verwendet. Die physikalischen Eigenschaften von hydriertem Nitrilkautschuk hängen von dem Anteil der hydrierten Doppelbindungen ab. Je höher der Hydrierungsanteil, desto höher sind beispielsweise die Mooney-Viskosität und die Lösungsviskosität.