دليل اختيار حلقية O من مطاط EPDM

يتميز مطاط EPDM (مطاط الإيثيلين-بروبيلين-دايين المونومر) بمقاومة استثنائية للأوزون والتآكل الجوي والشيخوخة نظراً لتركيبه المشبع في السلسلة الرئيسية. كما يظهر مقاومة ممتازة للوسائط القطبية مثل الماء الساخن، والبخار، والأحماض، والقواعد، وزيوت الهيدروليك الفوسفاتية، لكنه يتورّم بشكل كبير في الزيوت والوقود القائمة على البترول. ومدى درجة الحرارة التشغيلية القياسية له هو تقريباً –50°م إلى +150 °°م، ما يجعله خياراً مثالياً لأنظمة التبريد automobiles، وأنابيب الاستخدام الخارجي، ومعدات معالجة المياه.

عند اختيار حلقية O من مادة EPDM، يجب إجراء تقييم منهجي يشمل ما يلي: ١) التوافق مع الوسط: التأكُّد من نوع السائل (وخاصة قيمة الأس الهيدروجيني pH وخصائصه المؤكسدة)؛ ٢) ملف درجة الحرارة: تضمين درجات الحرارة التشغيلية المستمرة وذروة دورات التسخين والتمدد الحراري؛ ٣) الضغط والسلوك الديناميكي: الاختلافات في التصميم بين الأختام الثابتة والأختام الترددية/الدائرية؛ ٤) الامتثال للمواصفات القياسية: ‘AA ’ أو ‘BA ’ تُعرِّف رموز التصنيف الخاصة بمادة EPDM في المواصفة القياسية ASTM D2000 الدرجة الأساسية للأداء.

تشمل الخصائص الفيزيائية النموذجية لمادة EPDM ما يلي: قوة شد تتراوح بين 7 و21 ميجا باسكال، واستطالة عند الكسر تتراوح بين 100 و600%، ونطاق صلابة يتراوح عادةً بين 40 و90 شور A. يعتمد اختيار الصلابة على التطبيق: تُستخدم الصلابة المنخفضة (40-60 شور A) في موانع التسرب الثابتة وفي بيئات الضغط المنخفض لتوفير التصاق أفضل؛ بينما تُستخدم الصلابة العالية (70-90 شور A) في موانع التسرب الديناميكية أو في بيئات الضغط العالي حيث يوجد خطر البثق. تتميز هذه المادة بمقاومتها الممتازة للتشوه الدائم الناتج عن الضغط (حيث يمكن للمركبات عالية الجودة أن تحافظ على أقل من 25% بعد الاختبار عند 150 درجة مئوية). °ج × ٧٠ ساعة) أمرًا بالغ الأهمية لأداء موثوق به في التطبيقات التي تتضمن دورات حرارية.

مثال على مطاط الإيثيلين بروبيلين ثنائي المونومر (EPDM) ’تسامحه مع وسائط محددة (استنادًا إلى معدل التغير في الحجم، ومعيار الاختبار ASTM D471):

· الماء (١٠٠ °°م، ٧٠ ساعة): +٢٪ إلى +٨٪

· حمض الفوسفوريك (١٠٪، عند درجة حرارة الغرفة): +١٪ إلى +٥٪

· هيدروكسيد الصوديوم (٢٠٪، ٧٠ °°م): +٠٫٥٪ إلى +٤٪

· الأسيتون (عند درجة حرارة الغرفة): غير موصى باستخدامه (انتفاخ > ٣٠٪، تحلل شديد).

· سوائل هيدروليكية مصنوعة من البترول (HM، 100 °مئوية): غير متوافقة (انتفاخ > 50%، وانخفاض كبير في القوة).

EPDM ’ممتازة في مقاومة العوامل الجوية قد مكّنته من اجتياز العديد من اختبارات الشيخوخة المُسرَّعة: فبعد 100 °ج × 70 ساعة من التعرض للهواء الساخن، يتغير مقدار مقاومة الشد عادةً بأقل من ±20%؛ وفي اختبار الأوزون وفق معيار ASTM D1149 ’ (50 جزءًا في مئة مليون، 40 °مئوية، استطالة 20%)، يمكن لصيغ EPDM عالية الجودة أن تحقق غياب التشققات تمامًا. ووفقًا للمعايير الصناعية، يُصنّفه معيار ISO 1629 على أنه ‘EPM ’ أو ‘EPDM ’، بينما يحدّد معيار SAE J200/ASTM D2000 ‘AA ’ أو ‘BA ’ الأنواع الخطية (مثل AA615) استنادًا إلى ثباتها الحراري الأساسي، ومقاومتها للزيوت (المقتصرة على الزيوت القطبية)، ومتطلبات خصائصها الفيزيائية.

تُستخدم أختام مادة EPDM على نطاق واسع في: أنظمة التدفئة وتكييف الهواء (المقاومة لماء التسخين/المواد المبردة)، وأنظمة الفرملة في المركبات (المقاومة لسائل الفرامل من النوع DOT 3/4)، وأختام أبواب الغسالات (المقاومة لمنظفات الغسيل والأوزون)، وصمامات البخار منخفضة الضغط (المقاومة للتآكل الناتج عن الحرارة والأكسدة)، وأختام غلاف المحولات العكسية الشمسية (المقاومة للبيئات الرطبة). وهي غير مناسبة لأي تطبيقات تتضمن تماسًّا مع الزيوت المعدنية أو الوقود أو الشحوم.

في تطبيق الأختام الحلزونية المستخدمة في مبادلات الحرارة اللوحية، تُستخدم مادة EPDM على نطاق واسع نظراً لمقاومتها لماء التسخين ومنظفات الرواسب المائية (الحمضية/القلوية). أما طريقة الفشل النموذجية فهي ليست التآكل، بل انخفاض قوة الإحكام الناتج عن استرخاء الإجهاد الحراري أو التصلب المبكر بسبب بقايا الكلور (الظاهرة). “التصلب الناتج عن الكلور ” وبالتالي، عند اختيار المنتج، يجب الانتباه ليس فقط إلى الأداء القياسي، بل أيضاً إلى تركيبة المادة ’صيغة مقاومة للحرارة وتقارير اختبار التوافق الخاصة بالمُنظِّفات.