NBR – Nitrilkautschuk im Überblick
Der Standardwerkstoff für ölbeständige Dichtungen
NBR (Nitrilkautschuk, auch Acrylnitril-Butadien-Kautschuk) ist der meistverwendete Dichtungswerkstoff im Maschinenbau. Er zeichnet sich durch hervorragende Beständigkeit gegen Mineralöle, Fette und Kraftstoffe aus. Die Eigenschaften von NBR werden maßgeblich durch den Acrylnitrilgehalt (ACN-Gehalt) bestimmt.
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Chemischer Aufbau
NBR ist ein Copolymer aus Acrylnitril und Butadien. Der Werkstoff wurde 1930 von Erich Konrad und Eduard Tschunkur bei der IG Farben entwickelt und ist seitdem einer der bedeutendsten synthetischen Kautschuke weltweit. Der Acrylnitrilgehalt (ACN-Gehalt) liegt typischerweise zwischen 18 und 50 % und bestimmt maßgeblich das Eigenschaftsprofil: Er steuert das Gleichgewicht zwischen Ölbeständigkeit und Kälteflexibilität.
Einfluss des ACN-Gehalts
Der ACN-Gehalt ist der entscheidende Formulierungsparameter bei NBR. Ein höherer ACN-Anteil verbessert die Ölbeständigkeit, verschlechtert aber die Kälteflexibilität und erhöht die Glasübergangstemperatur. Die wichtigsten Klassen im Überblick:
Low Nitrile (~18 % ACN): sehr gute Kälteflexibilität bis −48 °C, moderate Ölbeständigkeit.
Standard (~33 % ACN): ausgewogenes Eigenschaftsprofil, Kälteflexibilität bis −25 °C, gute Ölbeständigkeit.
High Nitrile (~40–45 % ACN): eingeschränkte Kälteflexibilität bis −10 °C, sehr gute Ölbeständigkeit.
Als Faustregel gilt: höherer ACN-Gehalt = bessere Ölbeständigkeit, aber schlechtere Kälteeigenschaften und höhere Glasübergangstemperatur.
Eigenschaften von NBR
Temperaturbeständigkeit
Standard-NBR-Mischungen sind für den Dauerbetrieb von −25 °C bis +120 °C geeignet, kurzzeitig bis +130 °C. Kälteflexible Sondertypen mit niedrigem ACN-Gehalt können bis −50 °C eingesetzt werden. Für Anwendungen oberhalb von +120 °C empfehlen sich HNBR- oder FKM-Werkstoffe.
Chemische Beständigkeit
Ausgezeichnete Beständigkeit: Mineralöle, Hydrauliköle, Schmierfette, aliphatische Kraftstoffe.
Gute Beständigkeit: tierische und pflanzliche Fette und Öle.
Nicht beständig gegen: Ozon, UV-Strahlung, aromatische Kohlenwasserstoffe, chlorierte Lösemittel, Glykol-Bremsflüssigkeiten, Ketone.
Shore-Härte
NBR ist in einem weiten Härtebereich von 40 bis 95 Shore A lieferbar. Für O-Ringe und Standarddichtungen ist 70 Shore A die am häufigsten verwendete Härte — daher die verbreitete Bezeichnung „NBR70“.
Einschränkungen
NBR besitzt eine geringe Ozon- und UV-Beständigkeit. Unter Zugspannung neigt die Oberfläche bei Ozonangriff zur Rissbildung. Für Außenanwendungen oder witterungsexponierte Einbaulagen ist NBR daher nicht geeignet. In diesen Fällen kommen EPDM oder FKM zum Einsatz.
Typische Einsatzgebiete
- O-Ringe und Dichtungen in Hydraulik- und Pneumatiksystemen
- Wellendichtringe (Simmerringe) nach DIN 3760
- Profildichtringe nach DIN 3869
- Kraftstoffschläuche
- Membrandichtungen in ölgeschmierten Maschinen
HNBR — die wärmebeständige Variante
Hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR) entsteht durch selektive Hydrierung der Doppelbindungen im Butadien-Anteil des NBR-Moleküls. Durch diese Sättigung verbessern sich Wärmebeständigkeit (Dauerbetrieb bis +150 °C), Ozon- und UV-Beständigkeit sowie die Druckverformungsresistenz erheblich. HNBR kommt überall dort zum Einsatz, wo NBR an seine Temperaturgrenzen stößt — etwa in Motorkomponenten, Riemenscheibensystemen und Offshore-Anwendungen.
Relevante Normen
- ISO 1629 — Nomenklatur und Abkürzungen für Kautschuk und Latices
- DIN 3760 — Wellendichtringe für Kraftfahrzeuge
- DIN 3869 — Profildichtringe aus Elastomeren für Rohrverschraubungen
- ISO 3601 — O-Ringe: Maßtoleranzen und Qualitätsannahmeregeln
- DIN 7716 / ISO 2230 — Lagerung von Elastomerprodukten: max. 15 Jahre, max. 25 °C
- ASTM D2000 — Klassifizierungssystem für Kautschukwerkstoffe in der Automobilindustrie
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Was ist NBR?
NBR (Nitrilkautschuk, auch Acrylnitril-Butadien-Kautschuk) ist ein synthetischer Elastomerwerkstoff, der sich durch seine Beständigkeit gegen Mineralöle, Fette und Kraftstoffe auszeichnet. NBR ist der am häufigsten verwendete Dichtungswerkstoff im Maschinenbau.
Welchen Temperaturbereich hat NBR?
NBR-Standardmischungen sind für den Bereich von -30°C bis +100°C ausgelegt. Für tiefere Temperaturen gibt es kälteflexible Sondermischungen bis -50°C, für höhere Temperaturen werden alternativ FKM-Werkstoffe empfohlen.
Was bedeutet NBR70?
NBR70 bezeichnet einen Nitrilkautschuk mit einer Shore-A-Härte von 70. Dies ist die am weitesten verbreitete Standardhärte für O-Ringe und Dichtungen aus NBR, da sie eine gute Balance zwischen Dichtleistung und Flexibilität bietet.
Wann sollte man NBR statt EPDM wählen?
NBR ist die richtige Wahl bei Kontakt mit Mineralölen, Kraftstoffen, Hydraulikölen und Fetten. EPDM ist dagegen ölempfindlich, dafür aber witterungs- und heißwasserbeständig. Die Entscheidung hängt vom Medium ab, mit dem die Dichtung in Kontakt kommt.
Wie lange kann man NBR-Dichtungen lagern?
Nach DIN 7716 bzw. ISO 2230 beträgt die empfohlene maximale Lagerzeit für NBR-Produkte 15 Jahre bei einer Lagertemperatur von maximal 25 °C. Die Lagerung sollte lichtgeschützt, trocken und fern von Ozonquellen erfolgen.
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