EPDM O-rings νερό για καθάρισμα, ζεστό νερό, ατμός χαμηλής πίεσης, ψυκτικό υγρό με γλυκόλη εθυλενίου/προπυλενίου, υγρό φρένων/υγρό φρένων τύπου γλυκόλης εθυλενίου και περιβάλλοντα εξωτερικής ηλιακής έκθεσης με όζον· γενικά δεν είναι κατάλληλα για ορυκτέλαια, λιπαντικά, υδραυλικό λάδι, βενζίνη, ντίζελ και άλλα πετρελαιοειδή λάδια και καύσιμα.

Το EPDM, δηλαδή η εθυλενο-προπυλενο-διενική καουτσούκ, είναι ένα ελαστομερές που σχηματίζεται από εθυλένιο, προπυλένιο και μια μικρή ποσότητα ενός τρίτου μονομερούς. Οι αναφορές σε υλικά αποδίδουν συνήθως τα χαρακτηριστικά πλεονεκτήματα του EPDM στην ανθεκτικότητα στο όζον, στην ανθεκτικότητα στις καιρικές συνθήκες, στην ανθεκτικότητα στο κρύο και στην ανθεκτικότητα στη θερμότητα· επίσης, το EPDM που έχει επεξεργαστεί με υπεροξείδιο παρουσιάζει καλύτερη ανθεκτικότητα στη θερμότητα και καλύτερη απόδοση σε ό,τι αφορά την παραμονιμή (compression set) σε σύγκριση με το EPDM που έχει επεξεργαστεί με θείο.

1. Γιατί το EPDM είναι ανθεκτικό στο νερό, αλλά όχι στα λάδια;

Η λογική επιλογής του υλικού EPDM μπορεί να συνοψιστεί σε μία μηχανική έκφραση: το νερό δεν μπορεί να εισχωρήσει, ενώ το λάδι εξέρχεται αμέσως.

Το νερό είναι ένα ισχυρά πολικό μέσο, ενώ η κύρια αλυσίδα του EPDM αποτελεί ένα μη πολικό δίκτυο ελαστομερούς υδρογονανθράκων — υδροφοβικό — και το νερό, το ζεστό νερό και τα ψυκτικά υγρά βάσεως αιθυλενογλυκόλης έχουν χαμηλή συμβατότητα με το δίκτυο του EPDM· επομένως, η μεταβολή του όγκου του EPDM σε συστήματα νερού είναι μικρή και η σφραγιστική του απόδοση παραμένει σταθερή. Τα εγχειρίδια υλικών αναφέρουν επίσης το EPDM μεταξύ των υλικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ζεστό νερό, ατμό, υγρά φρένων τύπου αιθυλενογλυκόλης, πολικούς διαλύτες, όζον και περιβάλλοντα υποβάθμισης από τον καιρό.

Τα ορυκτέλαια, τα λιπαντικά έλαια και τα καύσιμα αποτελούν την αντίθετη περίπτωση. Είναι κυρίως μη πολικά ή ασθενώς πολικά μέσα υδρογονανθράκων, με παράμετρο διαλυτότητας παρόμοια με αυτήν της κύριας αλυσίδας του EPDM, και διεισδύουν εύκολα στο εσωτερικό του ελαστομερούς, προκαλώντας διόγκωση, μαλάκυνση, μείωση της εφελκυστικής αντοχής και αύξηση της παραμόνιμης παραμόρφωσης. Σε ένα Δαχτυλίδι O σφράγιση, το οποίο εμφανίζεται απευθείας ως διαρροή, εκτόπιση ή αποτυχία. Ως εκ τούτου, το EPDM δεν «διαβρώνεται» με απλό τρόπο — διαλύεται και φουσκώνει από μέσα που βασίζονται σε λάδι. Τα εγχειρίδια υλικών για O-ring αναφέρουν επίσης σαφώς ότι τα μέσα με τα οποία το EPDM είναι ασύμβατο είναι τα λάδια, τα λίπη και τα πετρελαιοειδή προϊόντα, συμπεριλαμβανομένων των λαδιών, των λιπαντικών και των ορυκτελαίων.

2. Συνθήκες λειτουργίας που είναι κατάλληλες για δακτυλίους O-ring από EPDM

3. Βασικά σημεία πώλησης για πελάτες συστημάτων ύδατος

Για πελάτες εξοπλισμού επεξεργασίας ύδατος, αντλιών/βαλβίδων, ενώσεων, μετρητών και φίλτρων, η αξία των O-ring EPDM έγκειται στα εξής:

Πρώτον, καλή αντοχή στο νερό. Σε κρύο νερό, ζεστό νερό, αποσκληρυμένο νερό, αλμυρό νερό, διαλύματα καθαρισμού με χαμηλή περιεκτικότητα σε αλκάλια και άλλα υδατικά μέσα, το EPDM είναι γενικά πιο σταθερό από το NBR. Η ισχύς του NBR είναι η αντοχή του στα λάδια, ωστόσο δεν είναι συνήθως η πρώτη επιλογή σε περιβάλλοντα ζεστού νερού, ατμού και γήρανσης από όζον.

Δεύτερον, καλύτερη αντοχή σε ζεστό νερό και ατμό σε σύγκριση με τα περισσότερα γενικά ελαστομερή ανθεκτικά στα λάδια. Τα συστήματα επεξεργασίας ύδατος και θέρμανσης υφίστανται συχνά θερμικές κυκλικές μεταβολές, πλύσεις, αποστείρωση και διαλείπουσες συνθήκες καθαρισμού με ατμό. Για μακροχρόνια εκτίθεση σε ζεστό νερό ή ατμό, πρέπει να επιλέγεται προτιμησιακά το EPDM που έχει επεξεργαστεί με υπεροξείδιο, καθώς η αντοχή του στη θερμότητα και η μεταβολή της συμπίεσης του είναι καλύτερα προσαρμοσμένες σε μακροχρόνια σφράγιση.

Τρίτον, κατάλληλο για εξωτερικά περιβάλλοντα και περιβάλλοντα με όζον. Οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού, οι σταθμοί αντλιών, οι ψυκτικές πύργοι, οι συνδέσεις σωληνώσεων στην κορυφή της στέγης και οι εξωτερικές ρυθμιστικές βαλβίδες εκτίθενται συχνά στην ηλιακή ακτινοβολία, τη βροχή, το όζον και τις διακυμάνσεις θερμοκρασίας. Η αντοχή του EPDM στην ατμοσφαιρική φθορά, στο όζον και στους κύκλους θερμότητας μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο αποτυχίας.

Σημείωση: ο όρος «ανθεκτικό στο όζον» αναφέρεται κυρίως στην αντοχή στη γήρανση από ατμοσφαιρικό όζον και δεν σημαίνει ότι όλα τα είδη EPDM μπορούν να αντέξουν μακροχρόνια βύθιση σε υψηλή συγκέντρωση όζοντος ή σε ισχυρά οξειδωτικά απολυμαντικά· εάν το υλικό περιέχει υψηλή συγκέντρωση υποχλωριούχου νατρίου, διοξειδίου του χλωρίου, υπεροξειδίων ή νερού με όζον, απαιτείται επιμέρους επαλήθευση συμβατότητας.

4. Πελάτες HVAC: Το EPDM κατάλληλο για ζεστό νερό, ψυχρό νερό και διάλυμα νερού-αιθυλενογλυκόλης

Στα συστήματα HVAC, οι δακτύλιοι O-ring από EPDM είναι κατάλληλοι για τις ακόλουθες θέσεις: συνδέσεις σωληνώσεων, σφραγίδες φλάντζας, στατικές σφραγίδες των άξονων αντλιών/βαλβίδων, περιβλήματα φίλτρων, συνδέσεις μονάδων ψύξης νερού, συνδέσεις σωληνώσεων ανεμοπτερύγιων-συνεχόμενων μονάδων (fan-coil), συλλέκτες γεωθερμικής ενέργειας, συστήματα ζεστού νερού με αντλίες θερμότητας.

Κοινά μέσα στα συστήματα ΚΥΚ (κλιματισμού, θέρμανσης και εξαερισμού) περιλαμβάνουν ψυχόμενο νερό, ζεστό νερό, αντιπαγετικό διάλυμα αιθυλενογλυκόλης/προπυλενογλυκόλης και συμπύκνωμα. Το EPDM εμφανίζει γενικά καλή αντοχή σε αυτή την κατηγορία υδατικών μέσων. Το πλεονέκτημά του δεν είναι ότι «αντέχει σε όλα τα χημικά», αλλά ότι αποτελεί πολύ καλή επιλογή για περιβάλλοντα που περιέχουν νερό, ζεστό νερό, ατμό, όζον και πολικά μέσα.

Δύο προβλήματα απαιτούν επιπλέον προσοχή κατά την επιλογή υλικού για συστήματα ΚΥΚ: πρώτον, εάν υπάρχει πιθανότητα ο ρύπανσης του συστήματος με ορυκτέλαιο, λάδι συμπιεστή, λιπαντικό ή λιπαντικά αντιδιαβρωτικά μέσα, καθώς σε αυτή την περίπτωση ο κίνδυνος για το EPDM αυξάνεται σημαντικά. Δεύτερον, εάν η κυκλική μεταβολή της θερμοκρασίας και της πίεσης είναι συχνή — σε ένα σύστημα κυκλοφορούντος ζεστού νερού υψηλής θερμοκρασίας, το πρόβλημα της μεγάλης πλαστικής παραμόρφωσης (compression-set) απαιτεί την προτεραιότητα επιλογής μιας σύνθεσης EPDM με χαμηλή πλαστική παραμόρφωση, και όχι απλώς την επισήμανση «EPDM».

5. Αυτοκινητιστικοί πελάτες: Το EPDM κατάλλητο για ψυκτικό υγρό και υγρό φρένων, όχι για λάδι κινητήρα και καύσιμα

Στην αυτοκινητοβιομηχανία, τα όρια χρήσης του EPDM είναι πολύ σαφή.

Κατάλληλο: σύστημα ψυκτικού υγρού αυτοκινήτου.

Ανήκει στη ζώνη πλεονεκτήματος του EPDM, όπου τα μέσα του συστήματος ψύξης είναι κυρίως νερό και αντιπαγώνα βασισμένο σε αιθυλενογλυκόλη/προπυλενογλυκόλη. Οι δακτύλιοι O-ring από EPDM μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διεπαφές εναλλάκτη θερμότητας, σφραγίδες αντλιών νερού, περιβλήματα θερμοστατών, γρήγορες συνδέσεις σωλήνων ψυκτικού, δοχεία διαστολής, σωλήνες ψυκτικού για την επανακυκλοφορία εξατμισμάτων (EGR), κ.λπ. Εδώ τονίζεται ιδιαίτερα το ψυκτικό, όχι το λάδι κινητήρα.

Κατάλληλο: υγρό φρένων τύπου αιθυλενογλυκόλης.

Το EPDM είναι κατάλληλο για υγρά φρένων DOT 3, DOT 4, DOT 5.1 και άλλα υγρά φρένων τύπου αιθυλενογλυκόλης ή πολυγλυκόλης. Τα υλικά των υγρών φρένων υποδεικνύουν ότι τα υγρά φρένων DOT 3/DOT 4 αποτελούνται κυρίως από συστήματα γλυκολ-αιθέρα ή πολυγλυκόλης, ενώ το DOT 5 είναι σύστημα σιλικόνης και το DOT 5.1 ανήκει επίσης στο σύστημα γλυκόλης· η πραγματική επιλογή υλικού πρέπει να ακολουθεί πάντα τις προδιαγραφές του κατασκευαστή του οχήματος για το σύστημα φρένων.

Μη κατάλληλο: λάδι κινητήρα, λάδι κιβωτίου ταχυτήτων, καύσιμο.

Το EPDM δεν είναι γενικά κατάλληλο για λάδι κινητήρα, λάδι κιβωτίου ταχυτήτων, υγρό αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων (ATF), ορυκτέλαια υδραυλικά υγρά, βενζίνη, ντίζελ, ατμούς καυσίμων και παρόμοιες συνθήκες. Σε αυτήν την κατηγορία μέσων, το EPDM διαλύεται εύκολα, προκαλώντας αποτυχία στη διαστασιακή ταίριαση και μείωση της πίεσης σφράγισης. Για αυτές τις συνθήκες, προτείνεται να εξεταστούν προτιμητικά υλικά ανθεκτικά στα λάδια, όπως το NBR, το HNBR, το FKM ή άλλα παρόμοια υλικά.

6. Πελάτες της βιομηχανίας τροφίμων: Το EPDM κατάλληλο για τρόφιμα και καθαρισμό με βάση το νερό, αλλά δεν είναι φυσικά κατάλληλο για τρόφιμα που περιέχουν λίπη/έλαια

Όταν η βιομηχανία τροφίμων και ποτών χρησιμοποιεί EPDM, πρέπει να διακρίνονται δύο πτυχές: η συμβατότητα του υλικού και η ρυθμιστική πιστοποίηση.

Από άποψη συμβατότητας υλικού, το EPDM είναι κατάλληλο για πόσιμο νερό, ποτά, καθαρισμό με ατμό, πλύση με ζεστό νερό, ορισμένους αλκαλικούς καθαριστικούς παράγοντες και τρόφιμα με βάση το νερό· οι αναφορές για υλικά σφράγισης τροφίμων αναφέρουν επίσης το EPDM ως συνηθισμένο υλικό για επαφή με τρόφιμα και πόσιμο νερό, τονίζοντας την ανάγκη να ληφθούν υπόψη το μέσο, η θερμοκρασία και η διαδικασία καθαρισμού.

Από την άποψη της ρυθμιστικής πιστοποίησης, το γενικού τύπου βιομηχανικό EPDM δεν είναι ισοδύναμο με το EPDM κατάλληλο για τρόφιμα. Τα εξοπλισμένα για τρόφιμα πρέπει να επιλέγουν το συγκεκριμένο υλικό που διαθέτει τις αντίστοιχες πιστοποιήσεις, όπως FDA 21 CFR 177.2600, EC 1935/2004, 3-A, NSF 51/61, και να επιβεβαιώνουν το χρώμα, τα εκχυλίσματα, την εντοπισιμότητα και τη διαδικασία καθαρισμού.

Σημειώστε επίσης: Το EPDM δεν είναι υλικό κατάλληλο για λιπαρά τρόφιμα. Το υλικό για φλάντζες EPDM της Garlock με πιστοποίηση FDA αναφέρει ρητώς ότι δεν συνιστάται για χρήση με τρόφιμα πλούσια σε λίπη ή με βούτυρο, και χαρακτηρίζει την ιδιότητά του ως «ελαστική στεγανότητα». Ως εκ τούτου, σε περιπτώσεις επαφής με τρόφιμα που περιέχουν λάδι, λίπος γάλακτος, γαλακτοκομικά προϊόντα ή υψηλού λιπαρότητας τρόφιμα, δεν πρέπει απλώς να συμπεραίνεται ότι «το EPDM είναι κατάλληλο για τρόφιμα» — πρέπει να επιβεβαιωθεί η συγκεκριμένη κατηγορία τροφίμων και το πεδίο εφαρμογής της πιστοποίησης· ενδεχομένως να απαιτείται η επιλογή NBR, FKM, σιλικόνης ή PTFE αντί αυτού.

7. Ακατάλληλες συνθήκες λειτουργίας: Πρέπει να ενημερωθεί σαφώς ο πελάτης

Οι παρακάτω καταστάσεις δεν συνιστώνται για τη χρήση δακτυλίων O-ring EPDM:

Μην χρησιμοποιείτε με μεταλλικό λάδι: λάδι κινητήρα, λιπαντικό, λάδι γραναζιών, υδραυλικό λάδι βασισμένο σε πετρέλαιο, λάδι συμπιεστή.

Μην χρησιμοποιείτε με καύσιμα: βενζίνη, ντίζελ, κηροσίνη, καύσιμο για αεροπλάνα, ατμοί καυσίμου.

Τα τρόφιμα που περιέχουν λίπη/έλαια απαιτούν προσοχή: εδώσιμα έλαια, λιπαρά γαλακτοκομικά προϊόντα, γαλακτοκομικά προϊόντα, τρόφιμα υψηλής περιεκτικότητας σε λίπη, εκτός εάν η συγκεκριμένη σύνθεση EPDM έχει επιτύχει τις αντίστοιχες δοκιμές εκχύλισης και ρυθμιστικές δοκιμές.

Αρωματικοί και χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες δεν είναι κατάλληλοι: βενζόλιο, τολουόλιο, ξυλόλιο, τριχλωροαιθυλένιο, κ.λπ.

Υψηλής συγκέντρωσης ισχυρά οξειδωτικά απαιτούν επαλήθευση: χλωριωμένο νερό υψηλής συγκέντρωσης, υποχλωριώδες νάτριο, διοξείδιο του χλωρίου, υπεροξείδια ή απολυμαντικά με όζον.

Τα συστήματα με μείγμα λαδιού και νερού απαιτούν προσοχή: για παράδειγμα, εάν το νερό κυκλοφορίας μείνει για μεγάλο χρονικό διάστημα μείγμα με λιπαντικό, υδραυλικό λάδι ή αντισκωριακό παράγοντα, το EPDM μπορεί να αποτύχει λόγω μόλυνσης από λάδι.

8. Συμβουλές επιλογής: Πώς να επιλέξετε σωστά το EPDM

Νερό, ζεστό νερό, ατμός, ψυκτικό υγρό, υγρό φρένων: προτιμητέο είναι το EPDM.

Μακροχρόνια έκθεση σε ζεστό νερό ή ατμό: προτιμητέο είναι το EPDM που έχει επεξεργαστεί με υπεροξείδιο.

Βιομηχανίες πόσιμου νερού και τροφίμων: πρέπει να ελέγχεται η πιστοποίηση, όχι απλώς το όνομα του υλικού.

Εάν υπάρχει λάδι, μην επιλέγετε αυτόματα το EPDM. Όσον αφορά οποιαδήποτε συνθήκη που περιλαμβάνει μεταλλικό λάδι, καύσιμο, λιπαντικό ή υδραυλικό λάδι, πρέπει αμέσως να εξετάσετε τη χρήση NBR, HNBR, FKM ή άλλων υλικών ανθεκτικών στο λάδι. Η τυπική αποτυχία του EPDM δεν είναι ξαφνική ρήξη, αλλά σταδιακή διόγκωση, μαλάκυνση, αύξηση της πλαστικής παραμόρφωσης (compression set) και, τελικά, διαρροή ή στάλαγμα νερού.

Τελική επιβεβαίωση: ελέγξτε τις πλήρεις συνθήκες λειτουργίας. Το όνομα του μέσου, η συγκέντρωση, η θερμοκρασία, η πίεση, η δυναμική/στατική σφράγιση, ο καθαριστικός παράγοντας, ο απολυμαντικός παράγοντας, η μόλυνση από λάδι, οι διαστάσεις του αυλακιού και ο ρυθμός συμπίεσης επηρεάζουν όλα το αποτέλεσμα. Οι πίνακες χημικής συμβατότητας βασίζονται γενικά σε ιδανικές συνθήκες δοκιμής· η πραγματική θερμοκρασία εφαρμογής, η πίεση, η σύνθεση και ο σχεδιασμός του αυλακιού θα μεταβάλλουν σημαντικά την απόδοση.