راهنمای انتخاب واشرهای O-شکل EPDM

EPDM (کائوچوی مونومر اتیلن-پروپیلن-دی‌ان) به دلیل ساختار زنجیرهٔ اصلی اشباع‌شده‌اش، مقاومت استثنایی در برابر اوزون، عوامل جوی و پیری نشان می‌دهد. این ماده مقاومت عالی‌ای در برابر محیط‌های قطبی مانند آب گرم، بخار، اسیدها، بازها و روغن‌های هیدرولیک استر فسفری دارد، اما در روغن‌ها و سوخت‌های مبتنی بر نفت تورم قابل‌توجهی ایجاد می‌کند. محدودهٔ دمایی استاندارد کاربرد آن تقریباً –50°C تا +150 °°C است و این ویژگی آن را به انتخابی ایده‌آل برای سیستم‌های خنک‌کننده خودرو، لوله‌کشی بیرون از ساختمان و تجهیزات تصفیه آب تبدیل می‌کند.

هنگام انتخاب حلقه O شکل EPDM، ارزیابی سیستماتیکی باید انجام شود: ۱) سازگاری با محیط: تأیید نوع مایع (به‌ویژه مقدار pH و خواص اکسیدکنندگی آن)؛ ۲) پروفایل دما: شامل دمای کار پیوسته و اوج‌های چرخه‌های حرارتی؛ ۳) فشار و رفتار دینامیکی: تفاوت‌های طراحی بین درزبندی‌های ایستا و درزبندی‌های رفت‌وبرگشتی/دورانی؛ ۴) انطباق با استانداردها: ‘AA ’ یا ‘BA ’ کدهای طبقه‌بندی EPDM در استاندارد ASTM D2000، رده عملکرد اولیه آن را مشخص می‌کنند.

ویژگی‌های فیزیکی معمول EPDM شامل: استحکام کششی ۷ تا ۲۱ مگاپاسکال، افزایش طول در نقطه پارگی ۱۰۰ تا ۶۰۰ درصد و دامنه سختی معمولاً بین ۴۰ تا ۹۰ واحد شور A است. انتخاب سختی بستگی به کاربرد دارد: سختی پایین‌تر (۴۰ تا ۶۰ واحد شور A) برای آب‌بندی‌های ایستا و شرایط فشار پایین به‌کار می‌رود تا چسبندگی بهتری فراهم شود؛ سختی بالاتر (۷۰ تا ۹۰ واحد شور A) برای آب‌بندی‌های پویا یا محیط‌های فشار بالا که خطر تراوش (extrusion) وجود دارد، استفاده می‌شود. مقاومت عالی آن در برابر تغییر شکل دائمی ناشی از فشار (که ترکیبات باکیفیت می‌توانند پس از آزمون در دمای ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۷۰ ساعت، کمتر از ۲۵ درصد تغییر شکل دائمی نشان دهند) برای عملکرد قابل‌اطمینان در کاربردهای چرخه‌های حرارتی حیاتی است. °C × مقاومت عالی آن در برابر تغییر شکل دائمی ناشی از فشار (که ترکیبات باکیفیت می‌توانند پس از آزمون در دمای ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۷۰ ساعت، کمتر از ۲۵ درصد تغییر شکل دائمی نشان دهند) برای عملکرد قابل‌اطمینان در کاربردهای چرخه‌های حرارتی حیاتی است.

نمونه‌ای از EPDM ’تحمل EPDM نسبت به محیط‌های خاص (بر اساس نرخ تغییر حجم، استاندارد آزمون ASTM D471):

· آب (۱۰۰ °درجه سانتی‌گراد، ۷۰ ساعت): +۲٪ تا +۸٪

· اسید فسفریک (۱۰٪، دمای اتاق): +۱٪ تا +۵٪

· هیدروکسید سدیم (۲۰٪، ۷۰ °درجه سانتی‌گراد): +۰٫۵٪ تا +۴٪

· استون (دمای اتاق): توصیه نمی‌شود (تورم بیش از ۳۰ درصد و تخریب شدید).

· مایعات هیدرولیکی مبتنی بر نفت (HM، ۱۰۰ °°C): با این ماده سازگان نیستند (تورم بیش از ۵۰٪ و کاهش قابل توجه در استحکام).

EPDM ’مقاومت استثنایی این ماده در برابر شرایط جوی، امکان عبور آن از آزمون‌های متعدد پیرسازی شتاب‌دار را فراهم کرده است: پس از ۱۰۰ °C × ۷۰ ساعت پیرسازی حرارتی در هوای گرم، تغییر در استحکام کششی معمولاً کمتر از ±۲۰٪ است؛ در آزمون ازن استاندارد ASTM D1149 ’ (۵۰ قسمت در میلیون حجمی، ۴۰ °°C، کشیدگی ۲۰٪)، فرمولاسیون‌های باکیفیت EPDM می‌توانند بدون ایجاد ترک عمل کنند. بر اساس استانداردهای segu صنعتی، ISO 1629 این ماده را با برچسب ‘EPM ’ یا ‘EPDM ’مشخص می‌کند، در حالی که SAE J200/ASTM D2000 انواع خطی (مانند AA615) را بر اساس پایداری حرارتی اولیه، مقاومت در برابر روغن (محدود به روغن‌های قطبی) و الزامات خواص فیزیکی تعریف می‌کند. ‘AA ’ یا ‘BA ’ خطی (مانند AA615) را بر اساس پایداری حرارتی اولیه، مقاومت در برابر روغن (محدود به روغن‌های قطبی) و الزامات خواص فیزیکی تعریف می‌کند.

درزگیرهای EPDM به‌طور گسترده‌ای در موارد زیر استفاده می‌شوند: سیستم‌های گرمایش و تهویه مطبوع (مقاوم در برابر آب داغ/عوامل خنک‌کننده)، سیستم‌های ترمز خودرو (مقاوم در برابر مایع ترمز DOT 3/4)، درزگیرهای درب ماشین‌های ظرف‌شویی (مقاوم در برابر شوینده‌ها و اوزون)، شیرهای بخار کم‌فشار (مقاوم در برابر پیری ناشی از اکسیداسیون حرارتی) و درzگیرهای پوشش معکوس‌کننده‌های خورشیدی (مقاوم در برابر محیط‌های مرطوب). این مواد برای هیچ‌یک از کاربردهایی که با روغن‌های معدنی، سوخت‌ها یا گریس‌ها تماس داشته باشند، مناسب نیستند.

در کاربرد درزگیرهای واشری برای مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای، EPDM به‌دلیل مقاومت بالای آن در برابر آب داغ و پاک‌کننده‌های رسوب آب (اسیدی/قلمی) به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. حالت شکست رایج این درزگیرها سایش نیست، بلکه کاهش نیروی درزگیری ناشی از رلکسیشن تنش حرارتی یا تردشدن زودهنگام به‌دلیل باقی‌ماندن مواد کلر (پدیده “تردشدن ناشی از کلر ” ) است. بنابراین، هنگام انتخاب محصول، علاوه بر عملکرد استاندارد، باید به ترکیب مورد استفاده نیز توجه کافی شود. ’گزارش‌های فرمول‌بندی مقاوم در برابر گرما و تست سازگاری برای پاک‌کننده‌ها.