Виды каучуков для РТИ: натуральный, NBR, EPDM, CR, FKM, силикон

Вид каучука на детали нельзя угадать по цвету или запаху, но его можно вывести из условий узла: среда, температура и движение отсекают лишние группы раньше, чем дело доходит до марки смеси.

Каучуки делят на группы по строению главной цепи

Международная система обозначений ISO 1629 и американский стандарт ASTM D1418 группируют каучуки по тому, какие атомы стоят в главной цепи молекулы. Справочник Parker O-Ring Handbook ORD 5700 приводит эту классификацию в таблице 2-1 и отмечает, что синтетических каучуков известно больше 32, а для уплотнений массово применяют несколько: NBR, EPDM и хлоропрен.

Группа M объединяет каучуки с насыщенной углеродной цепью: EPDM, FKM, акрилатный ACM, перфторкаучук FFKM. Группа R собирает каучуки с двойными связями в цепи: натуральный NR, изопреновый IR, бутадиен-стирольный SBR, бутадиеновый BR, нитрильный NBR, хлоропрен CR, бутилкаучук IIR. В группе Q в цепи кремний: силикон VMQ и фторсиликон FVMQ. Группа O содержит кислород в цепи (эпихлоргидриновые CO и ECO), группа U объединяет полиуретаны AU и EU.

Отечественные обозначения встречаются в старых чертежах и паспортах: СКН для нитрильного каучука, СКЭПТ для EPDM, СКФ для фторкаучука, СКТВ для силикона, СКИ для изопренового, наирит для хлоропрена, БК для бутилкаучука, НК для натурального. Таблица соответствия нужна, когда в документации стоит «резина на СКН-26», а в спецификации поставщика NBR.

Двойные связи в цепи делают резину уязвимой к озону

У каучуков группы R в цепи остаются двойные связи. Озон воздуха разрывает их на растянутой поверхности, и деталь покрывается поперечными трещинами. Поэтому NR, SBR и NBR без защитных добавок плохо переносят улицу, работу у электродвигателей и ламп. Хлоропрен и бутилкаучук формально тоже в группе R, но у хлоропрена атом хлора рядом с двойной связью снижает её активность, а у бутилкаучука двойных связей мало, и оба держат атмосферу заметно лучше NR.

Зато группа R даёт лучшую механику. Натуральный каучук кристаллизуется при растяжении и держит прочность даже без наполнителя, у него малый нагрев при циклической нагрузке. Нитрильный каучук сочетает стойкость к маслу с хорошей износостойкостью. Для виброопор, амортизаторов, манжет гидравлики и колец масляных узлов эти виды остаются основными.

Насыщенная цепь группы M держит атмосферу и нагрев

В EPDM, FKM и ACM двойных связей в главной цепи нет, поэтому озон и кислород разрушают их медленно. EPDM почти не стареет на улице и в горячей воде, по данным Parker он работает в воде и паре до +150 °C, а специальные смеси выдерживают больше. FKM за счёт фтора добавляет к этому стойкость к маслам, топливу и ароматическим углеводородам и длительно работает около +200 °C.

Внутри группы M каучуки резко расходятся по отношению к маслу. EPDM в минеральном масле набухает и теряет форму, FKM и ACM в масле работают. Поэтому буква M в обозначении говорит только об атмосфере и тепле, а стойкость к жидкости проверяют отдельно по таблице совместимости.

Кремний в цепи даёт силикону самое широкое окно температур

Буква Q в обозначении VMQ и FVMQ указывает на цепь из чередующихся атомов кремния и кислорода вместо углеродной. Буквы перед Q расшифровывают боковые группы: V означает винильные звенья для сшивки, M метильные, F фторсодержащие. По этой цепи группа Q получает самый широкий диапазон работы среди массовых каучуков, но расплачивается механикой: прочность на разрыв и раздир у силиконовых смесей ниже, чем у NBR и EPDM той же твёрдости, и для колец штоков и валов их не берут. Фторсиликон FVMQ отличается от VMQ стойкостью к топливу при сохранении большей части морозостойкости.

Шесть видов каучука сравнивают по среде и температуре

Таблица собрана по сводке ориентировочных температур Parker (раздел VII справочника) и описаниям каучуков в разделе II. Температуры относятся к большинству сред, на которые материал рассчитан; в отдельных жидкостях диапазон заметно сужается. Для натурального каучука в сводке Parker отдельной строки нет, ориентир взят для марок общего назначения.

Между строками таблицы остаются промежуточные виды, у которых свои буквы и свои пределы в той же сводке. Гидрированный нитрил HNBR, у которого двойные связи NBR в основном насыщены водородом, указан на −32…+149 °C, бутилкаучук IIR на −59…+120 °C, морозостойкие смеси NBR на −55…+107 °C. По букве HNBR видно, почему он стареет медленнее обычного нитрила: водород убрал те самые двойные связи, на которые действует озон.

Дерево выбора начинается с вопроса о масле

Первый вопрос: есть ли у детали минеральное масло, топливо или смазка на нефтяной основе. Если есть и температура у детали не выше +100 °C, начинают с NBR. Если масло горячее, выше +100 °C, переходят к FKM, а для умеренного нагрева с маслом рассматривают HNBR и ACM. Если масла нет, следующий вопрос о воде, паре и улице: здесь первым кандидатом идёт EPDM. Сухой жар выше +150 °C или мороз ниже −50 °C без масла уводят к силикону.

Отдельная ветка для деталей без масла, но с вибрацией и циклической нагрузкой: опоры, амортизаторы, буферы. Там натуральный каучук или его смесь с синтетическим даёт меньший нагрев и больший ресурс, чем маслостойкие виды. Хлоропрен выбирают, когда нужен компромисс: умеренное масло плюс улица и озон, как у пыльников и уплотнителей техники.

Дерево сокращает список до одного-двух видов, но не выбирает смесь. Внутри одного вида рецептуры отличаются долей наполнителя, системой вулканизации, твёрдостью. Справочник Parker отмечает, что каучук составляет 50–60 % смеси, остальное приходится на наполнители, вулканизующую группу и добавки. Поэтому на этапе подбора записывают вид каучука и твёрдость, а марку смеси и паспорт на неё согласуют в КП.

Запись «маслобензостойкая» называет свойство, а не вид каучука

В заявках часто стоят слова «маслобензостойкая», «термостойкая», «морозостойкая», «МБС», «ТМКЩ». Они описывают назначение пластины или смеси, а вид каучука под ними бывает разный. Маслобензостойкую резину обычно делают на NBR, но под это слово формально подходит и FKM. Термостойкой называют и EPDM для пара, и силикон для сухого жара.

Поэтому при разборе заявки мы разделяем две колонки. В первой то, что заказчик знает точно: среда, температура у детали, давление, тип движения, чертёж или образец. Во второй то, что изготовитель предполагает: вид каучука, твёрдость, марка смеси. Каждое предположение попадает в КП с пометкой «предложено изготовителем» и согласуется письменно. Если позже окажется, что в узле был не только мазут, но и горячая промывка, по этой записи видно, где подбор опирался на догадку.

Типичная запись в КП выглядит так: «Материал NBR 70 Shore A предложен по среде “масло И-40А, +60 °C” со слов заказчика; паспорт на смесь прикладывается к партии». Для детали по старому образцу без маркировки добавляется ещё одна строка: вид каучука образца не определялся.

Обозначение вида на чертеже читают вместе с твёрдостью и маркой смеси

На чертеже одной аббревиатуры мало. «Резина NBR» без твёрдости допускает и мягкую смесь на 50 Shore A, и жёсткую на 90, а для кольца в канавке это разные детали. Запись вида «NBR 70 Shore A, маслостойкая, −30…+100 °C» уже задаёт и вид, и жёсткость, и рабочее окно. Если в документации стоит советская марка смеси, например ИРП-1078, её вид каучука и свойства берут из ТУ на смесь.

Когда вид каучука неизвестен, а образец есть, назвать его без лаборатории надёжно не получится, и методы, которыми определяют вид резины, дают разную степень уверенности. Обычно дешевле подобрать каучук заново по условиям узла, чем выяснять, из чего был сделан старый образец.

Короткие ответы о видах каучука

Какие виды каучука применяют для уплотнений чаще всего?

Для уплотнений чаще всего применяют три вида каучука: бутадиен-нитрильный NBR для масла и топлива, этиленпропиленовый EPDM для воды, пара и улицы, хлоропрен CR для узлов с озоном и умеренным маслом. Справочник Parker называет эти три вида основой массового производства колец. Фторкаучук FKM и силикон VMQ берут, когда температура у детали выходит за +120 °C или опускается ниже −50 °C.

Чем отличается каучук от резины?

Каучук отличается от резины так же, как сырьё от готового материала: каучук остаётся пластичным полимером, а резина получается после смешения каучука с наполнителями и вулканизации, при которой цепи сшиваются. По Parker, в готовой уплотнительной смеси каучука 50–60 %, остальное составляют сажа, вулканизующие вещества, пластификаторы и добавки. Поэтому две резины на одном каучуке могут заметно отличаться по твёрдости и стойкости.

Какой вид каучука выдерживает масло и мороз одновременно?

Масло и мороз одновременно выдерживает морозостойкий нитрильный каучук NBR с пониженной долей акрилонитрила: по сводке Parker такие смеси работают от −55 до +107 °C. Цена компромисса: чем ниже доля акрилонитрила, тем сильнее резина набухает в масле. Для топлива на морозе используют фторсиликон FVMQ, который по Parker работает от −73 до +177 °C, но механически слабее нитрила.

Сведения, по которым вид каучука выбирают для детали

Чтобы вид каучука подобрали с первого раза, изготовителю нужны пять сведений: все жидкости и газы у детали, включая промывку и смазку при монтаже; температура у самой детали в работе и при пуске; подвижная деталь или неподвижная; есть ли улица, солнце, озон; требования к документам, например пищевой допуск. Для готовой детали к этому добавляются чертёж, эскиз или образец.

Если часть сведений неизвестна, подбор идёт по худшему из возможных условий, а вид каучука в КП помечается как предложение. Выбор под конкретную среду и температуру проходит через подбор материала: там же выясняют, хватит ли маслобензостойкой резины NBR или узлу нужен EPDM, FKM или силикон. Если выбор упирается в долю акрилонитрила, смотрят на классы нитрильного каучука NBR и их морозостойкость.

Нормы приведены по состоянию на октябрь 2026 года. Данные о материалах — ориентир для марок общего назначения; материал, размеры и допуски для вашего узла фиксируются в КП после технической оценки.