27.06.2023 EPDM мембрана

EPDM – это название одной из разновидностей синтетического каучука с насыщенной цепью полиэтилена. Изготовление указанного полимера осуществляется в соответствии с требованиями межгосударственного стандарта – ГОСТ ISO 4097-2013 «Каучук этилен-пропилен-диеновый» (химическая формула – [-CH2CH2-]n-[-CH(CH3)CH2-]m). Предшественник EPDM – этиленпропиленовый каучук (EPR), который используют в качестве слоя изоляции для высоковольтных электрокабелей.

Расшифровка аббревиатуры ЕПДМ показывает, что она состоит из начальных букв компонентов, входящих в его состав:

  • Этилена – его количество варьируется от 45 до 85%;
  • Пропилена – содержание этого компонента может меняться от 20 до 50%;
  • Диена, процентная доля которого может варьироваться от 2,5 до 12%, его присутствием обеспечивается нивелирование таких свойств обсуждаемого полимера, как ползучесть, липкость, тягучесть.

Литера «М» в аббревиатуре указывает на его классификацию по стандарту ASTM D-1418.

Свойства и характеристики

В составе резины марки EPDM, создаваемой на основе этилен-пропилен-диенового каучука в результате вулканизации последнего, содержится сажа, а потому цвет обсуждаемого эластичного пластика чёрный.

Изделия из резиновых смесей EPDM обладают рядом технических и эксплуатационных характеристик, делающих возможным их использование во многих отраслях промышленности:

  • химстойкостью по отношению ко многим веществам и соединениям, в том числе агрессивным, например, к разбавленным кислотам, щелочам;
  • стойкостью к воздействию факторов атмосферного характера: озона, ультрафиолетового излучения;
  • термостойкостью, так, например, эксплуатация уплотнительных колец и уплотнений других типов из резины EPDM допустима в диапазоне рабочих температур от -50оС до +150оС;
  • безопасностью, что делает возможным применение изделий из обсуждаемого нетоксичного материала в пищевой промышленности.

Ну и, конечно, в описании свойств резины EPDM нельзя не отметить, что мы имеем дело с мягким, пластичным, устойчивым к деформациям, износостойким материалом с длительным сроком службы, достигающим 30 лет. 

Таблица №1. Механические свойства ЭПДМ

№№ п/п Показатели Значения
1. Твёрдость по Шору 30–90
2. Предельное напряжение разрушения при растяжении 17 МПа (500-2500 фунтов на квадратный дюйм)
3. Относительное удлинение после разрушения ≥ 300%
4. Плотность от 0,90 до > 2,0 г/см3

Таблица №2. Термические свойства EPDM

№№ п/п Показатели Значения
1. Коэффициент теплового расширения, линейная 160 мкм/(м · К)
2. Максимальная рабочая температура +150оC
3. Минимальная рабочая температура -50оC
4. Температура плавления +385оC
5. Температура стеклования -54оC

Устойчивость

Резина EPDM демонстрирует хорошую устойчивость к/ко:

  • многим органическим/неорганическим кислотам/щелочам;
  • значительному числу растворителей: спиртам, кетонам, сложным эфирам;
  • горячим воде и пару (температурой до +180оС);
  • моющим средствам на основе соды и калиевых щелочей;
  • солевым растворам и окисляющим действующим средам;
  • тормозным жидкостям на основе гликоля;
  • тяжело воспламеняющимся пневматическим жидкостям группы HFC, в частности, к гликолевой воде при условии полного отсутствия минеральных масел;
  • тяжело воспламеняющимся пневматическим жидкостям группы HFD-R, в состав которых не входят минеральные масла.

Обсуждаемый материал проявляет среднюю устойчивость к силиконовым масла и жирам, перед применением резиновых уплотнений EPDM в обозначенных рабочих средах следует проводить испытания.

Резина EPDM демонстрирует низкую/нулевую устойчивость к:

  • алифатическим углеводородам: пропану, бутану, бензинам;
  • ароматическим, хлорированным углеводородам;
  • гидравлическим жидкостям, подверженным биологическому разложению;
  • минеральным маслам/жирам;
  • растительным/животным маслам/жирам;
  • тяжело воспламеняющимся пневматическим жидкостям групп HFA, HFB и HFD-S.

Как видите, изделиям из резины EPDM не присущи такие свойства, как бензостойкость и маслостойкость, это обозначает, что они не являются маслобензостойкими.

Сферы применения

Рулонное покрытие EPDM

На современном рынке изделия из ЭПДМ-каучука представлены широко и многообразно. Это неудивительно, ведь они нашли применение во многих отраслях хозяйствования, к числу которых относятся:

  • автомобилестроение – указанный материал в виде уплотнителей часто используют в системах воздухоохлаждения и торможения, а также в багажниках и капотах;
  • строительная отрасль – в этой сфере ЭПДМ-каучук применяют, возводя гидротехнические сооружения, в частности, бассейны, создавая для последних защитные нескользкие мягкие покрытия, спешивая гранулы из резины с полиуретаном (в качестве связующего компонента);
  • пищевая промышленность.

Помимо этого, уплотнители EPDM нашли применение на предприятиях, занимающихся производством мебели (шкафов-купе), холодильных камер, душевых кабин, моющих/чистящих технических устройств.

Какие изделия изготавливают из EPDM

Обсуждаемый эластомер используют для производства:

  • муфт холодной усадки;
  • уплотнительных прокладок для стиральных/посудомоечных машин;
  • уплотнений для тормозных/воздухоохлаждающих систем автомобилей;
  • изоляционных покрытий для проводов/кабелей;
  • конвейерных лент;
  • колец круглого сечения;
  • гидроизоляционных листов;
  • крышек роликов;
  • шлангов;
  • ремней.

Кроме того, EPDM применяют для изготовления мембранных плёнок и тканей.

Преимущества

Изделия из EPDM пользуются стабильно высоким спросом. Последний обусловлен их отменными технико-эксплуатационными характеристиками, унаследованными от эластомера, из которого они изготовлены.

Прежде всего, разговор ведётся о хорошей устойчивости резины марки EPDM к:

  • атмосферным факторам: УФ-излучению, озону;
  • воде и пару;
  • моющим средствам;
  • различным химическим соединениям: кислотам/основаниям, смазкам, многим растворителя и прочим веществам (см. раздел «Устойчивость»).

К числу несомненных достоинств обсуждаемого эластомера относится длительный срок службы изготовленных из него РТИ. Кроме того, EPDM – термостойкий легко обрабатываемый материал, изделия из которого можно приобрести по вполне доступным ценам.

Недостатки

Минусы использования уплотнителей из EPDM, так же, как и плюсы обусловлены свойствами самого материала:

  • практическим отсутствием маслостойкости, бензостойкости, а это значит, что резиновые изделия технического назначения из обсуждаемого эластомера не относятся к категории маслобензостойких, кроме того, они демонстрируют низкую устойчивость к нефтепродуктам;
  • существованием некоторых ограничений в эксплуатации по диапазону рабочих температур (см. таблицу №2);
  • меньшей, в сравнении с изделиями из других видов резины, полученных из вулканизированного натурального каучука, прочностью на разрыв.

А также следует отметить более низкую стойкость к истиранию уплотнений из EPDM.

Ответы на вопросы

Как уже отмечалось, аббревиатура EPDM расшифровывается следующим образом: этилен-пропилен-диеновый каучук. По сути, ЕПДМ – это обозначение огромной группы соединений с разными химическими формулами. Однако в основе каждого из них лежит обозначенный полимер с обязательными добавками сажи, лёгких наполнителей, антиоксидантов, пластификаторов, оксида цинка, отвердителей и прочих вспомогательных компонентов. Ну и, конечно, в состав всех соединений, в маркировке которых присутствует обозначение «EPDM», входит сера, которая используется в качестве катализатора реакции вулканизации каучука для превращения последнего в резину. А это значит, что вопрос: «Существуют ли различные виды/типы EPDM?», – имеет утвердительный ответ. 

Срок службы РТИ зависит от многих факторов, в первую очередь, от условий хранения и эксплуатации. Эта закономерность в полной мере касается и уплотнений из EPDM. Тем не менее, указанный эластомер выгодно отличается от многих марок резины длительностью срока службы, который при идеальных условиях хранения/транспортировки/эксплуатации может достигать 25-30 лет. Если же говорить о средней долговечности обсуждаемых РТИ, то она варьируется в диапазоне 15-20 лет. 

Как уже отмечалось, ЕПДМ – это обозначение большой группы соединений с различными химическими формулами, о которых в целом нельзя сказать, что они пригодны для использования в качестве уплотнений в оборудовании, так или иначе соприкасающемся с пищевыми продуктами. Однако детали, изготовленные из некоторых типов резины EPDM, в частности, отверждённых перекисью, нашли широкое применение в пищевой промышленности.

Заключение

EPDM – эластомер, созданный ещё в 60-е годы прошлого века, не утратил своей актуальности. Он по-прежнему относится к числу самых популярных материалов для создания различных резинотехнических изделий. Востребованность ЕПДМ обусловлена его отменными технико-эксплуатационными характеристиками: атмосферостойкостью, достаточно широким диапазоном рабочих температур, нейтральностью по отношению ко многим агрессивным веществам/соединениям, долговечностью, хорошими диэлектрическими свойствами. Всё это делает EPDM одним из самых стойких материалов, уступающим по указанному параметру только фторкаучукам.


Возврат к списку