От характеристик до применения: Полное руководство по резине EPDM

EPDM (в российской технической терминологии — СКЭПТ) — это этилен‑пропилен‑диеновый каучук: терполимер этилена, пропилена и небольшого количества несопряжённого диена. Вулканизованные резины на его основе относятся к эластомерным материалам с насыщенной основной цепью, поэтому отличаются высокой стойкостью к озону, кислороду воздуха, свету и атмосферным воздействиям.

Важно различать EPDM и EPM. EPM (СКЭП) — это сополимер этилена и пропилена без диенового мономера. EPDM (СКЭПТ) содержит третий мономер — несопряжённый диен, например ENB или DCPD. Диеновая ненасыщенность расположена преимущественно в боковых фрагментах и используется для вулканизации; основная цепь при этом остаётся практически насыщенной.

Источник: zavod-rti.ru

Типичный диапазон состава для промышленных EPDM‑каучуков — примерно 40–75 мас.% этилена, 20–60 мас.% пропилена и 0–12 мас.% диенового мономера. Технологические свойства конкретной марки зависят от молекулярной массы, молекулярно‑массового распределения, степени разветвлённости, типа диена и т.д.

Увеличение содержания этилена повышает прочность «сырой» смеси и вулканизата, но при избытке этиленовых звеньев может ухудшать низкотемпературные свойства. Пропиленовые звенья помогают сохранять эластичность при низких температурах. Диеновый мономер повышает вулканизационную активность EPDM, особенно в серных системах, но избыточная ненасыщенность может снижать долговечность при тепловом и атмосферном старении.

Существенные ограничения ЭПДМ (СКЭПТ) связаны не с атмосферной стойкостью, а с химической совместимостью и адгезией. Резины на основе EPDM обычно не являются маслобензостойкими, набухают в неполярных углеводородных средах, плохо работают в топливах, минеральных маслах, ароматических и хлорированных растворителях. Крепление к металлу, текстилю и другим материалам требует специальных клеевых систем, праймеров или модификаторов адгезии.

Изделия из резиновых смесей на основе EPDM (СКЭПТ) применяют там, где важны атмосферостойкость, озоностойкость, теплостойкость, водо‑ и паростойкость, электроизоляционные свойства и сохранение эластичности при низких температурах. При этом нужно помнить, что итоговые показатели характеризуют не «чистый каучук», а конкретную резиновую смесь и вулканизат.

• Химическая стойкость. Резина ЭПДМ хорошо работает в воде, водных растворах солей, водных растворах многих кислот и щелочей, спиртах, гликолях и ряде полярных сред. Совместимость с конкретной жидкостью зависит от концентрации, температуры, набора добавок и длительности контакта.
• Атмосферостойкость. Насыщенная основная цепь обеспечивает высокую стойкость к озону, кислороду воздуха, ультрафиолетовому излучению и уличному старению по сравнению с большинством диеновых каучуков.
• Термостойкость. Для большинства технических резин ЭПДМ типичный рабочий диапазон составляет примерно от −50 до +125 °C; специальные рецептуры могут кратковременно работать до +150 °C.
• Электроизоляционные свойства. Неполярная углеводородная природа EPDM обеспечивает хорошие диэлектрические характеристики, поэтому материал широко используют в кабельной промышленности и изоляционных изделиях.
• Применение в пищевой и санитарной технике возможно только для специально разработанных рецептур, где все компоненты смеси соответствуют требованиям к контакту с пищевой продукцией или питьевой водой.
• Пожарные свойства определяются рецептурой. EPDM не содержит хлора в полимерной цепи, но является органическим углеводородным материалом и без антипиренов не является негорючим

Таблица 1 — Ориентировочные свойства резин на основе EPDM

Химическая стойкость EPDM определяется полярностью среды. Материал хорошо совместим с водой, гликолями и многими водными полярными системами, но плохо совместим с маслами, топливами и углеводородными растворителями. Таблица ниже носит ориентировочный характер: для ответственных деталей необходимы испытания по конкретной жидкости, температуре и времени экспозиции.

Таблица 2 — Ориентировочная химическая стойкость EPDM

• Высокая стойкость к озону, кислороду воздуха, атмосферным воздействиям и УФ‑излучению.
• Работоспособность в широком температурном интервале, обычно около −50…+125 °C, а для специальных рецептур — до +150 °C кратковременно.
• Хорошая стойкость к воде, горячей воде, пару, гликолям, солевым растворам и многим водным кислотно‑щелочным средам.
• Сохранение гибкости при низких температурах при правильном выборе марки каучука, пластификатора и системы вулканизации.
• Хорошие электроизоляционные свойства.
• Низкая плотность по сравнению со многими специальными каучуками и возможность вводить большие количества наполнителей без резкого удорожания смеси.
• Хорошая рецептурная гибкость: свойства можно регулировать типом EPDM, содержанием технического углерода, минеральных наполнителей, масла, антиоксидантов и системой вулканизации.

Благодаря этому изделия из EPDM часто применяют в наружных уплотнениях, профилях, мембранах, кабельной изоляции, шлангах систем охлаждения и деталях, работающих в воде, паре и атмосферных условиях.

Источник: zavod-rti.ru

Главное ограничение EPDM — низкая стойкость к неполярным углеводородным средам. Если изделие должно работать в топливе, минеральном масле, ароматических растворителях или нефтяных смазках, EPDM обычно не является базовым выбором; чаще рассматривают NBR, HNBR, FKM или специальные смеси каучуков.

Низкая стойкость к бензину, дизельному топливу, керосину, минеральным маслам и большинству нефтяных смазок.

Набухание и потеря свойств в алифатических, ароматических и хлорированных углеводородах.

Ограниченная адгезия к металлам, текстилю и пластикам без специальных клеевых систем, праймеров или модификации поверхности.

Сопротивление истиранию и усталостному росту трещин сильно зависит от рецептуры; в некоторых динамических применениях натуральный каучук, BR или специальные композиции могут быть предпочтительнее.

Нельзя переносить данные химической стойкости с одного EPDM‑изделия на другое без проверки: наполнитель, масло, степень сшивки и защитные добавки существенно меняют эксплуатационный результат.

Источник: zavod-rti.ru

Резиновые смеси на основе EPDM применяются в разных отраслях, но наиболее рациональны там, где одновременно требуются атмосферостойкость, озоностойкость, водо‑ и паростойкость, электроизоляция и длительная работа без контакта с нефтяными маслами и топливами.

• Автомобилестроение — уплотнители дверей, окон, крыш и багажников; шланги систем охлаждения, отопления и кондиционирования; прокладки, демпфирующие элементы, защитные профили. EPDM особенно уместен в водно‑гликолевых контурах, но не подходит для топливных и масляных магистралей.
• Строительство и кровельные системы — кровельные и гидроизоляционные мембраны, фасадные и оконные уплотнители, дренажные и водозащитные элементы. Высокая стойкость к воде, озону и атмосферному старению делает EPDM одним из типичных материалов для наружной герметизации.
• Кабельная промышленность и электротехника — изоляция, оболочки, уплотнения и профили, где важны диэлектрические свойства, влагостойкость и долговечность при наружной эксплуатации.
• Санитарно‑технические и водо‑паровые изделия — уплотнения, прокладки, рукава и детали, контактирующие с горячей водой, паром, растворами солей и гликолями. Для питьевой воды и пищевого контакта необходимы специальные сертифицированные рецептуры.
• Промышленные РТИ — уплотнители, компенсаторы, профили, виброизоляционные элементы, детали для климатического оборудования, сельскохозяйственной техники, спортивного оборудования и бытовой техники.