EPDM vs NBR Gomma: Come Scegliere il Materiale Giusto

L'obiettivo di questa guida è aiutare ingegneri e acquirenti a effettuare rapidamente una selezione di gomma EPDM contro NBR. Per altre famiglie di gomma tra cui neoprene, gomma naturale e FKM, vedere il nostro più generale guida alla selezione delle mescole di gomma. Il nostro parti in gomma personalizzate page descrive le nostre capacità per i clienti che conoscono le esigenze del servizio.

Perché EPDM e NBR si comportano in modo diverso

EPDM e NBR appartengono alla classe delle gomme sintetiche, ma le loro strutture polimeriche portano ad affinità diverse per i diversi fluidi e comportamenti di invecchiamento L'ambito pubblico di ASTMD471 fornisce il contesto di prova per confrontare il modo in cui i liquidi influenzano i composti di gomma. EPDM è l'abbreviazione di monomero di etilene propilene diene e ha una struttura satura, che gli conferisce una buona resistenza all'ozono, alle intemperie e alla luce ultravioletta. A causa della polarità di EPDM, è compatibile con acqua, glicole e altri mezzi ed è quindi sottoposto a screening per sigilli ad acqua e glicole.

NBR significa gomma nitrile butadiene È un copolimero di butadiene e acrilonitrile È anche descritta come gomma butadiene modificata per il servizio petrolifero Ha una buona resistenza ai fluidi a base di petrolio e ad altri mezzi idrocarburici La quantità di acrilonitrile nel copolimero determina la resistenza ai prodotti petroliferi Ci possono essere notevoli differenze nelle prestazioni dei composti NBR, a seconda delle scelte fatte nella formulazione Questi possono anche influenzare l'intervallo di temperatura utile.

La lezione pratica è semplice: i nomi dei polimeri di base descrivono le famiglie, ma non le specifiche prestazionali finite. Un composto può contenere diverse sostanze chimiche oltre al polimero di base. La scelta delle sostanze chimiche nel composto può influenzare la durezza, la compressione, il comportamento alla trazione, il comportamento alle basse temperature, l'estrazione e l'invecchiamento.

Scegli in base al fluido, non in base al nome della parte

EPDM o NBR possono essere utilizzati per produrre una guarnizione stampata, un O-ring, una guarnizione, un diaframma o uno stivale. Il nome della parte non definisce il materiale da cui è composta. La prima cosa da definire è il fluido a cui la parte entrerà in contatto durante la produzione, compresi i fluidi con cui potrebbe entrare in contatto durante lo stoccaggio, il trasporto e il normale utilizzo.

Questo approccio fluido si allinea con l'ambito di ASTMD471, che valuta l'effetto comparativo dei liquidi sulla gomma La descrizione pubblica ASTM rileva anche un importante avvertimento: il test accelerato controllato potrebbe non essere correlato direttamente con le prestazioni effettive dei pezzi perché le condizioni di servizio variano In altre parole, un test di immersione è una prova, non una garanzia.

Perché il fluido“idraulico” non è sufficientemente specifico

Molti utenti di fluidi idraulici possono associare NBR a causa dell'uso storico di fluidi idraulici a base di olio minerale, infatti, il tipo di servizio fluido varia Gli esteri fosfatici resistenti al fuoco, i fluidi acqua/glicole e i fluidi biodegradabili possono creare un diverso problema di compatibilità Fornire un brief materiale con il nome del prodotto, il fornitore, la formulazione e la scheda dati di sicurezza (SDS), se disponibile.

Perché l'età del carburante e il rapporto di miscelazione contano

Le sostanze chimiche del carburante possono variare in base alla miscelazione, all'ossidazione, alla contaminazione e allo stoccaggio. Un composto che vaglia bene contro una categoria di carburante nota può reagire negativamente a un carburante ossidato o degradato. È anche importante considerare la formulazione del carburante, il rapporto di miscelazione, le condizioni, la durata e la temperatura. La domanda corretta da porre potrebbe non essere “Tocca diesel” ma “Quale formulazione di carburante, a quale rapporto di miscela, in quali condizioni, per quanto tempo, a quale temperatura?”

EPDM o NBR è migliore per olio e carburante?

NBR è l'elastomero che Trelleborg utilizza comunemente per oli inclusi oli idraulici e combustibili, come indicato in Schede informative di Trelleborg. Utilizzare tali informazioni come schermo, non come approvazione da utilizzare con tutti i tipi di oli di petrolio, combustibili, grassi e fluidi idraulici a base di oli minerali Il servizio a lunga e alta temperatura può influire sul rigonfiamento e sulla ritenzione della proprietà.

EPDM o NBR è migliore per acqua e vapore?

Per il servizio di acqua e umidità esterna, EPDM è solitamente il miglior candidato primo materiale, insieme ai servizi di acqua calda o vapore L'approvazione dipende dalla pressione del vapore, dalla temperatura, dalla chimica del condensato, dalla durata dell'esposizione e dal sistema di polimerizzazione Un'etichetta generica EPDM non prende il posto di una classificazione del vapore specifica del composto.

E il liquido dei freni, il liquido refrigerante e i prodotti chimici per la pulizia?

Identificare la chimica, piuttosto che scegliere dal nome della categoria di fluido Il liquido dei freni e il liquido di raffreddamento a base di glicole possono suggerire EPDM Tuttavia, la contaminazione da petrolio può suggerire NBR. I prodotti chimici per la pulizia, la concentrazione, la qualità del risciacquo e i residui devono essere valutati come esposizioni separate.

Confronta temperatura, agenti atmosferici e invecchiamento

EPDM in genere è l'opzione di materiale migliore per applicazioni industriali in cui una parte deve resistere alla resistenza agli agenti atmosferici esterni, alla resistenza alla temperatura, all'ozono e all'esposizione ai raggi UV. Il pubblico di Trelleborg Confronto EPDM o NBR fornisce un contesto applicativo per questo schermo a livello familiare NBR richiede in genere una maggiore protezione per questi meccanismi di invecchiamento. Ciò spesso determina la scelta del materiale per guarnizioni e stivali, involucri esterni e guarnizioni del sistema idrico.

La temperatura è più difficile da interpretare I grafici di confronto online semplificano le cose dando intervalli per l'intera famiglia, ma potrebbero esserci segreti commerciali, durezza, metodi di prova, tempo di esposizione, fluido e il cambiamento consentito di proprietà Un EPDM può essere progettato per calore e vapore, mentre un altro può essere per un equilibrio diverso I composti NBR variano anche con il contenuto e la formulazione di acrilonitrile.

L'invecchiamento non è dovuto solo all'esposizione all'aria Il calore può favorire l'estrazione del fluido, l'indurimento, l'ammorbidimento, il rigonfiamento o la perdita di resistenza Un rapido controllo a temperatura ambiente non può tenere conto di tutti i possibili effetti combinati Chiedi quali cambiamenti sono accettabili per il tempo in cui il fluido viene esposto: volume, massa, durezza, resistenza alla trazione, allungamento, set di compressione, forza di tenuta e perdita.

Confronta set di compressione, abrasione e servizio dinamico

La compatibilità con i fluidi è molto importante, ma non è l'unica considerazione nella progettazione della tenuta Un composto può resistere al fluido e comunque guastarsi perché non può mantenere la forza di tenuta, tollerare il movimento, resistere all'estrusione o sopravvivere all'installazione.

ASTMD395 esamina il set di compressione e lo descrive come la capacità delle mescole di gomma di mantenere le loro proprietà elastiche dopo che la gomma è sottoposta a un periodo prolungato di sollecitazione di compressione costante Le sue note di ambito pubblico affermano che le prove di set di compressione sono principalmente applicabili al servizio di sollecitazione statica Pertanto, quando si valuta una guarnizione della flangia statica rispetto a una tenuta idraulica alternativa, lo stesso numero non significa la stessa cosa Lo stesso numero non prevede necessariamente l'attrito dinamico o l'usura, o la perdita.

Per un confronto equo, mantenere costante il metodo e il condizionamento La deflessione, il tempo, la temperatura, la geometria del campione e la procedura di recupero possono influenzare i risultati riportati Non confrontare EPDM di un fornitore con NBR di un altro fornitore, dove i dati vengono generati utilizzando metodologie diverse.

• Cercare la compatibilità del fluido di processo, le condizioni della flangia e il set di compressione (sull'esposizione al calore a lungo termine) per una guarnizione statica.
• Cerca attrito, lubrificazione, abrasione, finitura superficiale, pressione, velocità e gioco per una tenuta rotante/reciprocante.
• Cerca la fatica da flessione e il ciclo di pressione per un diaframma.
• Cerca ozono, agenti atmosferici e movimento a bassa temperatura per uno stivale/giallo da esterno.

Usa il veto a due esposizioni

Il Two Exposure Veto è una regola di stop dello screening L'ambito pubblico di ASTMD471 rafforza il motivo per cui l'esposizione ai liquidi deve essere valutata in condizioni di test definite Se esposizioni importanti tirano nella direzione di EPDM e NBR, rispettivamente, non utilizzare un grafico di confronto generale Sposta l'applicazione in revisione e test composti.

1. Elencare le esposizioni importanti, a partire dal fluido di processo o dall'ambiente.
2. Elencare la prossima esposizione importante Lubrificanti e detergenti possono essere esposizioni importanti.
3. Controllare se le esposizioni tirano in direzioni opposte L'olio di petrolio e l'ozono esterno è un classico esempio Il servizio di olio minerale e la pulizia a vapore è un altro.
4. Interrompere la scelta binaria se sono in conflitto Esaminare un composto su misura EPDM o NBR, o confrontare una famiglia diversa, cioè HNBR o FKM, se appropriato.
5. Convalidare con condizioni rappresentative: considerare condizioni rappresentative della formulazione effettiva del fluido, rapporto di miscelazione, età, additivi, temperatura, tempo e carico meccanico.

La semplice regola della famiglia che raggiunge il suo limite non significa che EPDM e NBR siano inutilizzabili in un servizio più complicato Significa che la semplice regola della famiglia ha raggiunto il suo limite di evidenza Il composto può rafforzare una debolezza, ma può anche introdurre nuovi compromessi Il nuovo composto dovrebbe essere supportato con le proprie prove.

Quando si deve confrontare HNBR o FKM?

HNBR può essere un buon candidato quando le prestazioni richieste vanno oltre la capacità del nitrile rispetto al calore, all'invecchiamento e alle prestazioni meccaniche, nonché all'affinità con l'olio.FKM può essere un candidato quando il servizio richiede esposizione a combustibili, oli e/o calore e sostanze chimiche che vanno oltre la capacità dello standard NBR. Naturalmente, hanno i loro compromessi, come flessibilità del freddo, vapore e fluidi polari, costi e variabilità. Trattali come nuovi candidati e non dare per scontato che siano un aggiornamento automatico.

EPDM vs NBR per tipo di parte

Le modifiche al tipo di parte alterano il tipo di domande che fai, ma non sostituiscono l'analisi dei fluidi.

O-ring

Per un O-ring, controllare il fluido, il ciclo di temperatura, la pressione, il movimento, la compressione, l'allungamento, il riempimento del premistoppa, lo spazio libero, la finitura superficiale e il lubrificante per installazione Per le valvole dell'acqua o gli involucri esterni, EPDM può essere la scelta migliore Per i sistemi idraulici pneumatici o ad olio minerale lubrificati, NBR può essere una scelta migliore Entrambe le scelte possono comunque fallire in una scanalatura scadente o in un fluido secondario incompatibile.

Guarnizioni

Per una guarnizione, controllare la finitura della flangia, il carico del bullone, il movimento del giunto, lo spessore, il bersaglio di compressione e il rilassamento. EPDM e NBR possono essere entrambi scelte logiche rispettivamente per le guarnizioni dell'acqua e dell'olio, ma la tenuta del giunto dipende dal gruppo.

Guarnizioni e diaframmi stampati personalizzati

Le zone sottili della flessione possono essere realizzate attraverso la geometria su ordinazione della parte Questi possono essere usati insieme alle linee della maglia e agli inserti incollati Possono anche essere realizzate le transizioni taglienti, come pure le aree di sforzo elevate e la selezione materiale dovrebbe tenere conto della progettazione e dell'attrezzatura del processo Engelhardt crea parti in gomma stampate su misura con integrazione di materiale, stampo e produzione.

Convalidare il composto effettivo prima della produzione

Un processo di approvazione realistico ha quattro livelli Ogni livello pone una domanda diversa e saltare un livello crea un falso senso di sicurezza.

Stabilire criteri di accettazione prima del test Gli ambiti pubblici di ASTMD471 e ASTMD395 mostra perché gli effetti del fluido e il set di compressione necessitano di metodi definiti e limiti di accettazione Un rapporto che dice “conpatible” senza limiti specificati è praticamente inutile Criteri accettabili per il materiale possono essere limiti su variazioni di volume, massa, durezza, resistenza alla trazione, set di compressione, forza di tenuta, perdita, dimensione, aspetto, ecc.

Inoltre, mantenere l'identità del materiale approvato nel processo di produzione Includere il fornitore, il codice composto, la revisione, il colore se presente, il sistema di polimerizzazione se presente e i certificati. Indicare semplicemente “Black EPDM 70 Shore A” non garantirà che il lotto successivo sia lo stesso.

Invia un breve materiale pronto per un preventivo

Un brief chiaro consente a uno stampo di confrontare composti adatti piuttosto che indovinare dal nome della parte Usa la stessa busta di servizio in tutte le citazioni Riferendosi al applicabile ASTMD471 le condizioni di test dei fluidi possono rendere quell'involucro più specifico.

• Disegno di carta e modelli 3D tra cui dimensioni critiche e superfici di tenuta.
• Funzione parziale e conseguenza del fallimento
• Descrivere ogni processo, pulizia, manutenzione e tutti i fluidi incidentali compresi i prodotti e le loro concentrazioni.
• Temperature di picco minime, normali, massime continue e brevi
• Servizio statico, alternativo, rotante, flessibile o vibrante
• Citare la durata di servizio prevista, le condizioni di servizio massime e minime e le condizioni di servizio normali e di punta.
• Esposizione all'aperto, all'ozono, ai raggi UV, all'umidità o allo stoccaggio
• Obiettivo di durezza e eventuale motivazione, definito in precedenza.
• Requisiti applicabili ASTM, SAE, FDA, acqua potabile, automotive o specifici del cliente
• Test di convalida, limiti di accettazione, quantità di campione e documentazione richiesta
• Definire il volume da produrre, le dimensioni del lotto, i prototipi, i requisiti di incollaggio degli inserti, i requisiti di colore e marcatura e la tracciabilità.

Errori comuni di selezione EPDM vs NBR

• Scegliere dal nome della parte: “O-ring” o “gasket” non identifica l'esposizione. Il pubblico di Trelleborg Confronto EPDM o NBR è un riferimento basato su un'applicazione che evita questa scorciatoia nome-parte.
• La scrittura del fluido“idraulico” non identifica la chimica di base e il pacchetto additivo di fluidi idraulici.
• Utilizzando una temperatura massima: le condizioni continue, di picco, fluide e di invecchiamento devono rimanere collegate.
• Ignorare detergenti e lubrificanti: i fluidi secondari possono diventare l'esposizione limitante.
• Confronto dei risultati dei test senza pari: diversi metodi di test e condizioni di recupero possono portare a risultati fuorvianti.
• Utilizzo di una famiglia di polimeri invece di un singolo composto: la formulazione modifica le prestazioni.
• Assumere un elastomero costoso è una scelta più sicura: gli elastomeri HNBR e FKM presentano alcuni vantaggi e alcuni guasti.

Domande Frequenti

EPDM è migliore di NBR?

EPDM è generalmente migliore per il tempo, l'ozono e l'uso esterno. NBR è generalmente migliore per carburante e olio. Nessuno dei due è generalmente migliore per tutte le applicazioni.

EPDM può essere utilizzato con olio?

Come affermato in Il rapporto di Trelleborg, EPDM con prodotti petroliferi idrocarburici, minerali e vegetali dovrebbe essere evitato a causa dell'assorbimento di olio, che indebolisce le proprietà di EPDM. Non generalizzare dalla parola “oil” qui Gli oli siliconici, gli oli di processo e le confezioni di additivi possono comportarsi diversamente Dovresti controllare il tipo di olio e composto.

NBR è adatto per uso esterno?

NBR è generalmente meno resistente di EPDM all'ozono e agli agenti atmosferici Un composto NBR appositamente formulato può essere di aiuto in alcune applicazioni esterne.

Quale è meglio per vapore, EPDM o NBR?

Solitamente EPDM è la scelta migliore; tuttavia, la pressione del vapore, la chimica del vapore, la temperatura e la durata, nonché il sistema di polimerizzazione, possono influenzare la scelta Richiedi una valutazione del vapore specifica per il composto e convalida il ciclo del vapore previsto.

Quale è meglio per le guarnizioni idrauliche?

Dipende dal fluido idraulico NBR è generalmente vagliato per oli minerali Glicole d'acqua e fluidi fosfo-estere possono puntare altrove Altri fattori, tra cui l'usura e il calore, devono anche essere valutati.

Posso specificare solo EPDM o NBR su un disegno?

Di solito è troppo ampio per un'applicazione critica Aggiungere un codice composto approvato o una specifica di prestazione, durezza, test richiesti, limiti di accettazione, esigenze normative e controllo delle modifiche.

Decisione finale

Per una rapida scelta di gomma EPDM vs NBR, segui l'esposizione predominante Le esposizioni di acqua, meteo e ozono normalmente favoriscono EPDM e le esposizioni di petrolio e carburante di solito favoriscono NBR Controlla una seconda esposizione che annulli la scorciatoia Se l'ambiente è diverso, il fluido cambia nel tempo, o il servizio è meccanicamente impegnativo, interrompi la scelta binaria e determina la mescola esatta Per saperne di più su Engelhardt, dai un'occhiata al nostro sito produttivo, o contatta il nostro team con un brief pronto per le citazioni.

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Riferimenti e fonti

• ASTM D471: Metodo di prova standard per proprietà della gomma Effetto dei liquidi
• 1TP8 D395: Metodi di prova standard per la proprietà della gomma T Set di compressione
• Soluzioni di gestione dei fluidi Trelleborg: EPDM o NBR?
• Gomma di Apple: Comprensione ASTM D2000
• Oak Ridge National Laboratory: compatibilità con elastomeri con POMDME e miscele diesel