HNBR

Les copolymères butadiène-acrylonitrile hydrogénés, aussi appelés caoutchoucs nitrile hydrogénés (sigle HNBR, hydrogenated nitrile butadiene rubber en anglais), sont un type d’élastomère à usages spéciaux. Ils ont été développés dans les années 1980, connus sous le sigle HSN (highly saturated nitrile). Ils affichent des inerties thermique et chimique supérieures à celles des NBR (« caoutchoucs nitrile »).

Identification
HNBR

Synonymes	HNBR[1]^,[2], poly(butadiène-acrylonitrile) hydrogéné, acrylonitrile-butadiène hydrogéné, nitrile hydrogéné
N^o CAS	88254-10-8
Alimentarité	oui
Propriétés physiques
Masse volumique	~1 g·cm^-3
Type/Classe	DH (ASTM D2000)[3]
Composés apparentés
Autres composés	NBR

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Les élastomères HNBR résultent de l’hydrogénation catalytique (dihydrogène et palladium utilisés) des doubles liaisons carbone-carbone (soit C=C → C-C) des NBR standard, opération réalisée après la dissolution des copolymères. Les matériaux obtenus sont plus chers.

Propriétés des vulcanisats

Elles dépendent des taux variables de saturation (de 82 à plus de 99 %) des motifs butadiéniques. Comparés au NBR, les élastomères HNBR montrent une amélioration des résistances thermique [utilisation de −40 à +165 °C[4] (pour le NBR, service jusqu’à 110 °C)[5]], chimique et aux intempéries (oxydation, ozone, UV), car les liaisons simples sont moins réactives que les liaisons doubles. Ils résistent aux huiles[5], carburants et à l’abrasion, mais sont sensibles aux hydrocarbures chlorés. Les propriétés mécaniques sont élevées. Par contre, l’hydrogénation de la chaine entraîne une augmentation du fluage et une diminution de l’élasticité aux basses températures.

Comme pour le NBR, la teneur en (unités) acrylonitrile (comprise entre 20 et 43 %) dépend des propriétés recherchées.

Les différents grades peuvent être vulcanisés au soufre ou au peroxyde organique, sauf ceux à très faible taux (< 1 %) en segments butadiéniques insaturés (peroxyde utilisé).

Utilisations

Ces matériaux sont largement utilisés comme joints (toriques, d’étanchéité en extraction dans l’industrie pétrolière...), courroies de distribution, tuyaux de carburant, etc. Pour certaines applications, ils sont des alternatives économiques aux fluoroélastomères (FKM) chers.

Notes et références

ASTM D1418 - 17 Standard Practice for Rubber and Rubber Latices—Nomenclature
ISO 1629:2013(fr) Caoutchouc et latex — Nomenclature
(en) Elastomer Designations sur le site Orings. Type (résistance à la chaleur=D) et Classe (résistance à l’huile=H). Norme équivalente : SAE J200, « Classification System for Rubber Materials ».
La plage de température de service dépend du grade ; elle est comprise entre ces deux températures extrêmes.
(en) Heat and Oil Resistance Properties sur le site Orings. [Cette classification de résistance à l’huile est liée au % de gonflement de l’élastomère dans l’huile aromatique de référence ASTM #3 (IRM 903), à une température et une durée données].

Articles connexes

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[1] ASTM D1418 - 17 Standard Practice for Rubber and Rubber Latices—Nomenclature

[2] ISO 1629:2013(fr) Caoutchouc et latex — Nomenclature

[3] (en) Elastomer Designations sur le site Orings. Type (résistance à la chaleur=D) et Classe (résistance à l’huile=H). Norme équivalente : SAE J200, « Classification System for Rubber Materials ».

[4] La plage de température de service dépend du grade ; elle est comprise entre ces deux températures extrêmes.

[Tenue-5] (en) Heat and Oil Resistance Properties sur le site Orings. [Cette classification de résistance à l’huile est liée au % de gonflement de l’élastomère dans l’huile aromatique de référence ASTM #3 (IRM 903), à une température et une durée données].