Gummi är ett samlingsnamn för en rad olika elastiska material med varierande egenskaper, och dess förmåga att stå emot olja och andra kemikalier beror helt på vilken sorts polymer materialet är tillverkat av. Vissa gummityper är i grunden formulerade för att vara mycket motståndskraftiga mot oljor, bränslen och lösningsmedel, medan andra gummisammansättningar snabbt kan svälla eller brytas ned vid kontakt med just dessa ämnen. I praktiken innebär det att man i industriella och tekniska applikationer ofta måste välja material utifrån miljö och användningsområde. Om man felaktigt förutsätter att ”allt gummi” kan användas i oljehaltiga sammanhang, riskerar man att drabbas av allvarliga problem som läckage, snabb materialutmattning och till och med haverier. Därför är det centralt att förstå begreppet oljebeständigt gummi – och vilka gummityper som bäst klarar påfrestningar i olika miljöer.
Vad innebär det att ett gummi är oljebeständigt?
Att säga att ett gummi är oljebeständigt betyder i korthet att materialet kan bibehålla sina mekaniska egenskaper, sin elasticitet och sin täthetsförmåga även vid långvarig exponering för oljor, bränslen eller andra petroleumbaserade substanser. Hos ett oljebeständigt gummi ska inte ytan snabbt försvagas, och heller inte den inre strukturen försämras till följd av kemisk interaktion med oljan. Grundorsaken till att vissa gummimaterial klarar dessa miljöer bättre beror på polymerens kemiska uppbyggnad och, i förlängningen, på molekylkedjornas motståndskraft. Ofta är det korslänkningar och specifika tillsatser som förhindrar eller minimerar att olje- och petroleumprodukter tränger in i materialet och orsakar svällning eller nedbrytning.
I praktiken testas oljebeständighet genom att man lägger prover av gummit i olika oljor under bestämda tidsperioder och vid specifika temperaturer. Därefter mäter man förändringar i vikt, hårdhet, töjning och draghållfasthet. Resultaten jämförs ofta mot standarder, exempelvis ASTM- eller ISO-specifikationer, beroende på branschens krav. Om ett gummi uppfyller vissa tröskelvärden i sådana tester kan det klassificeras som oljebeständigt eller oljeavvisande.
Gummimaterial som tål oljor bättre än andra?
Alla gummin besitter tyvärr inte samma olje- och kemikalieresistens, utan det finns tydliga skillnader mellan olika polymerbaser. Nitrilgummi (NBR) betraktas ofta som ett av de vanligaste och mest prisvärda alternativen för applikationer där olja förekommer. NBR har en grundläggande motståndskraft mot en mängd olika oljor och bränslen, vilket gjort att det används flitigt i exempelvis packningar, slangar och tätningar till hydraulik- och smörjsystem.
Ett annat vanligt förekommande oljebeständigt material är fluorgummi, ofta kallat Viton eller FKM, som har ännu högre resistens mot aggressiva kemikalier och höga temperaturer. Det används främst där extrema miljöer kräver extra tåligt gummi, till exempel i rymd- och flygindustrin, men även i processindustrier med frätande syror och oljor. Kloroprengummi (CR), ibland kallat neopren, har också en relativt god oljebeständighet, men är kanske mer känt för sin motståndskraft mot väder, ozon och UV-ljus.
Det är alltså långt ifrån så att alla gummin är lika mycket oljebeständiga. Vissa typer är specifikt framtagna för att tåla petroleumprodukter, medan andra snarare prioriterar andra egenskaper som väderbeständighet eller värmetålighet.
Behöver du oljebeständiga gummipackningar, tätningar och lister till dina produkter? Eller söker du en helt annan kategori av gummimaterial? Oavsett vad så har Formgummigruppen det du letar efter, garanterat!
Är naturgummi oljebeständigt?
Naturgummi, det vill säga gummi som utvinns ur latex från gummiträd, är generellt sett INTE oljebeständigt. Dess grundläggande polymerstruktur saknar den nödvändiga kemiska stabilitet som krävs för att motstå oljor och petroleumbaserade produkter under längre tid. Naturgummi har mycket god mekanisk styrka och hög elasticitet, vilket har gjort det populärt i många sammanhang, men när det utsätts för olja kan det snabbt svälla, mjukna och förlora sina elastiska egenskaper.
För applikationer där kontakt med oljebaserade vätskor är trolig, går man därför i regel över till syntetiska varianter som är särskilt designade för att stå emot dessa angrepp. Detta kan exempelvis vara nitrilgummi, som är en av de mest välkända syntetiska gummisorterna utvecklade för att hantera både oljor och fetter.
Övriga egenskaper hos oljeresistenta gummin
Utöver att vara resistenta mot oljor, uppvisar oljebeständiga gummityper ofta en rad andra tekniska fördelar. Nitrilgummi har till exempel god nötningstålighet och klarar av temperaturspannet från ungefär –30 °C upp till +100 °C eller mer, beroende på formuleringen. Fluorgummi kan tåla ännu högre temperaturer och är dessutom mer kemikalieresistent mot en rad aggressiva substanser som ketoner och vissa syror, vilket gör det mycket attraktivt i kritiska industriapplikationer.
Samtidigt kan oljebeständiga gummi också ha några nackdelar. Till exempel är NBR inte lika ozonbeständigt som EPDM-gummi, vilket innebär att det kräver extra skydd eller stabilisatorer för att undvika sprickbildning vid långvarig exponering mot sol och väder. På liknande sätt kan vissa oljebeständiga gummier ha hög densitet och därmed vara tyngre och dyrare än enklare gummisorter, vilket påverkar designval och kostnad i projekt.
Användningsområdena är många
Oljebeständigt NBR-gummi återfinns på en mängd olika områden där kontakt med olja, smörjmedel eller lösningsmedel är oundviklig. Inom fordonsindustrin används nitrilgummi eller liknande material i tätningar för motorer, bränslesystem och växellådor. Även i hydraul- och pneumatiksystem är oljebeständiga gummipackningar avgörande för att förhindra läckage och säkerställa lång livslängd på komponenterna. I verkstads- och industrisammanhang uppträder oljebeständiga tätningar i pumpar, kompressorer och ventiler, liksom i olika typer av maskinbelag eller remmar.
Vid sidan av dessa mer konventionella tillämpningar återfinns också fluorgummi i högteknologiska sammanhang som flyg- och rymdindustrin, där både oljespill och extrem temperaturpåverkan kan förekomma. Dessa material används även i kemisk industri där lösningsmedel, syror och oljor blandas om vartannat, och där vanligare gummisorter snabbt skulle brytas ned.
Då uppfanns oljebeständiga gummin
Syntetiskt gummi började utvecklas under tidigt 1900-tal, men det var inte förrän på 1930-talet som användbara och oljebeständiga varianter kom i kommersiell produktion. Neopren (kloroprengummi, CR) lanserades till exempel av DuPont 1931 som en av de första framgångsrika syntetiska gummisorterna, och visade bättre resistens mot bland annat olja och väderpåverkan än naturgummi. Under de följande decennierna utvecklades nitrilgummi (NBR) och fluorgummi (FKM), bland annat som ett svar på de växande behoven inom bil- och flygindustrin. Andra specialiserade polymerer fortsatte därefter att se dagens ljus, med allt högre krav på temperaturtålighet och kemisk resistens.
Denna utveckling drevs i hög grad av industrialiseringen och andra världskrigets ansträngningar, där tillförlitliga material för bränsletankar, fordon och teknisk utrustning var av högsta prioritet. Numera finns det en uppsjö av syntetiska gummimaterial på marknaden, och forskningen fortsätter att tänja gränserna för vad dessa polymerer kan klara av.
Hur tillverkningen går till
Till skillnad från naturgummi, som tappas i flytande form från gummiträd, är oljebeständiga gummimaterial oftast syntetiska polymerer tillverkade genom petrokemiska processer. Det innebär att man utgår från kolväten och andra kemiska föreningar för att bygga upp långa kedjor – polymerer – med önskade egenskaper. Till exempel framställs nitrilgummi genom emulsionpolymerisation av butadien och akrylnitril, vilket ger en struktur som tål både fetter och oljor väl.
När polymeren är framställd blandas den ofta med tillsatsämnen som mjukgörare, fyllmedel (till exempel kimrök för att öka slitstyrkan) och antioxidanter för att skydda mot åldrande. I nästa steg genomförs en vulkaniseringsprocess, där gummit värms upp med svavel eller andra tvärbindningsmedel. Under vulkaniseringen formas gummikedjorna och får en tredimensionell struktur som ger materialet dess elastiska och kemikalieresistenta egenskaper. Det är också i detta steg som man kan justera hårdhet och elasticitet, beroende på tillämpningen.
Produktionen sker ofta i stora anläggningar där rullverk och extruderingsmaskiner formar rågummit till allt från ark och remsor till specialprofiler eller färdiga packningsformer. Slutligen utförs kvalitetskontroll enligt kundernas specifikationer, exempelvis olje- och temperaturtålighetstest, innan materialet levereras för användning.
Framtidsutsikterna!
Framtiden för oljebeständigt gummi formas av flera trender samtidigt. Å ena sidan fortsätter traditionella industrier som bil-, flyg- och petrokemisk industri att efterfråga bättre material med ännu högre kemikalieresistens, bredare temperaturspann och längre livslängd. Utvecklingen går mot mer specialiserade gummiblandningar, där exempelvis fluorbaserade polymerer och nyare hybridmaterial kan uppvisa oöverträffad tålighet i extremt krävande miljöer. Samtidigt ställs allt större krav på miljö och hållbarhet, vilket gör att forskare och tillverkare utforskar möjligheten att framställa syntetiska gummimaterial med lägre koldioxidavtryck.
En annan aspekt är växande fokus på biologiskt nedbrytbara eller delvis biobaserade polymerer för att minska beroendet av petroleum. Än så länge är det dock en utmaning att kombinera fullgod olje- och kemikalieresistens med snabb nedbrytbarhet. Därför tror många branschexperter att man de närmaste åren framför allt kommer att se en vidareförädling av befintliga syntetiska gummisorter, där bättre miljöprestanda och utökad funktionalitet står i fokus.
Givet den snabba tekniska utvecklingen är det inte orimligt att vänta sig att kommande generationer av oljebeständiga gummimaterial blir ännu mer mångsidiga. Exempelvis kan så kallade nanofyllmedel eller grafenbaserade kompositer öka både slitstyrka och kemikalieresistens ytterligare, utan att vikten blir för hög. Samtidigt driver elektrifieringen av fordonsflottan och den pågående energiomställningen efterfrågan på nya typer av packningar och membran, där kontakt med olika slags oljor, kylmedier och batterikemikalier är aktuellt. Det finns därför en stor sannolikhet att oljebeständigt gummi även i framtiden förblir en central del av många industriella tillämpningar.
Vi summerar – allt gummi är inte oljebeständigt, kom ihåg att välja rätt!
Avslutningsvis är det värt att åter understryka att inte allt gummi är oljebeständigt. Den som behöver ett material med beständighet mot oljor och petroleumbaserade produkter bör med andra ord välja en syntetisk gummisort anpassad för ändamålet, till exempel nitrilgummi eller fluorgummi. Detta är inte bara avgörande för att produkten ska hålla länge, utan också en fråga om säkerhet och kostnadseffektivitet i längden. I och med fortsatt forskning och teknikutveckling kan vi förvänta oss ännu mer specialiserade oljebeständiga gummimaterial – ett tydligt tecken på hur viktigt och levande detta område är för verkstad och industri, teknik, bygg, maskiner, fordon och andra branscher som är beroende av säkra och tillförlitliga lösningar.
