ニトリルゴムの特性と性能表

ニトリルゴムの特徴を詳しく解説

ニトリルゴムはブタジエンとアクリロニトリルの共重合体であり、アクリロニトリルの合計含有量が機械的特性、接着特性、耐熱性に大きな影響を与えます。ブタジエンモノマーとアクリロニトリルモノマーの特性としては、ブタジエンの方が極性が弱く、アクリロニトリルの方が極性が強いです。したがって、ニトリルゴムの主鎖のアクリロニトリル含有量が多くなると、主鎖の柔軟性が悪くなります。低温脆化温度が高いほど耐低温性能は悪くなります。一方、アクリロニトリルは、加熱工程においてニトリルゴム中のアクリロニトリルがアルコール可溶性物質を生成し、熱酸化劣化を抑制することができるため、耐熱性に優れています。したがって、ニトリルゴムの耐熱性はアクリロニトリル含有量の増加とともに増加します。一方、アクリロニトリルの極性因子により、アクリロニトリルの含有量を増やすとニトリルゴムの接着強度を向上させることができます。したがって、ニトリルゴム中の結合アクリロニトリルの含有量を試験することは非常に重要です。

アクリロニトリルの含有量は、NBR の性能に大きな影響を与えます。一般的なアクリロニトリルニトリルゴムのアクリロニトリル含有量は15%～50%です。アクリロニトリルの含有量が60％を超えると革と同じように硬くなり、ゴムとしての性質を持たなくなります。

1. 耐油性・耐溶剤性：ニトリルゴムは通常のゴムに比べ耐油性を有します。ニトリルゴムは、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴムなどの非極性ゴムよりも、石油ベースの油、ベンゼン、およびその他の非極性溶剤に対する耐性が高く、極性塩素化ゴムよりも優れています。ただし、ニトリルゴムは極性油や溶剤 (エタノールなど) に対する耐性が劣りますが、非極性ゴムに対する耐性も劣ります。

2. 物理的性能特性: ニトリルゴムはニトリル共重合体のランダム構造であり、張力下では結晶化しません。したがって、純ニトリルゴム加硫ゴムの物理的および機械的特性はスチレンニトリルゴムと同等であり、天然ゴムよりもはるかに低いです。カーボンブラックやフェノール樹脂などの強化充填剤を添加すると、ニトリル加硫ゴムの引張強度は天然ゴムのレベル（通常約24.50mpa）に達します。NBR の極性含有量が増加すると、高分子鎖の柔軟性が低下し、分子間の原子間力が増加し、二重結合が減少し、高分子鎖が不飽和になり、一連の性能変化が生じます。ACN 含有量が 35% ～ 40% の場合、これが 75 ℃での圧縮変形、弾性、硬度の臨界点となります。耐油性が条件を満たす場合には、できる限りACNが40%未満の品種を使用してください。ニトリルゴムの弾性率は天然ゴムやスチレンブタジエンゴムに比べて小さいです。NBRの弾性率は温度と密接な関係があります。NBRに比べて温度と弾性が向上する可能性が高くなります。したがって、ニトリルゴムは耐油性の高いショックアブソーバーの製造に非常に適しています。アクリロニトリルの結合により変化するニトリルゴムの弾性特性

3. 通気性：ニトリルゴムは天然ゴムやスチレンブタジエンゴムに比べて気密性に優れていますが、ブチルゴムと同様の多硫化ゴムには劣ります。

4. 低温性能：ニトリルゴムは一般ゴムの中でも低温性能が劣ります。低温性能はアクリロニトリルの含有量に関係しており、アクリロニトリルの含有量が増加するとガラス転移温度が上昇します。ニトリルゴムのガラス転移温度を下げ、低温性能を向上させることができます。

5. 耐熱性：ニトリルゴムは天然ゴムやスチレンブタジエンゴムに比べて耐熱性に優れています。ニトリルゴム製品は適切な配合を選択することで120℃での連続使用が可能です。150℃の高温油にも耐えられます。191℃の油に70時間浸漬しても曲げ能力はそのままです。6. 耐オゾン性: ニトリルゴムは耐オゾン性が低く、一般に耐オゾン剤を添加することで改善されます。しかし、使用中に油と接触した製品は耐オゾン剤が除去され、耐オゾン性が失われやすくなります。PVCとの併用で効果は絶大です。

7.耐水性：ニトリルゴムは耐水性に優れています。アクリロニトリルの含有量が多いほど耐水性が良くなります。

8.電気絶縁性能：ニトリルゴムは極性があるため電気絶縁性能が劣ります。半導体ゴムに属しますので、絶縁材としては使用しないでください。

9.耐老化性：老化防止剤を含まないNBRは耐老化性が非常に劣りますが、老化防止剤を添加したNBRは天然ゴムよりも優れた老化耐性と耐熱性を備えています。天然ゴムは熱酸化老化後、引張強さが大幅に低下しますが、ニトリルゴムの場合、その低下は実際には非常にわずかです。

ニトリルゴムの耐熱性は耐老化性と同じです。L0000H を 100 ℃ で老化させた場合でも、伸び率は 100% を超えることがあります。ニトリルゴム製品は、130℃で短時間であれば使用できますが、それ以上の温度では酸素なしで使用できます。したがって、ニトリルゴムは天然ゴムやスチレンブタジエンゴムよりも耐熱性に優れています。クロロプレンゴムをさらに上回ります。ニトリルゴムは、天然ゴムと同等の耐候性、耐オゾン性を持ちますが、天然ゴムより若干劣ります。ニトリルゴムにポリ塩化ビニルを添加することにより、耐候性、耐オゾン性が向上します。

10. 耐放射線性:

ニトリルゴムも核放射線によって損傷を受ける可能性があり、その結果、硬度が増加し、伸びが低下します。しかし、NBRは他の合成ゴムに比べて放射線の影響が少なく、アクリロニトリル含有量が33％～38％のNBRは耐放射線性に優れています。核放射線照射後、アクリロニトリル含有量が高い NBR の引張強度は 140% 増加します。アクリロニトリル含有量の少ないNBRは放射線により劣化し、アクリロニトリル含有量が多いNBRは核放射線により架橋反応を起こすためです。

ニトリルゴムの性能表

一般的に使用される合成ゴムの材質特性