EPDM Joints toriques convient à l’eau, à l’eau chaude, à la vapeur basse pression, aux fluides réfrigérants à base d’éthylène/propylène-glycol, aux liquides de frein/liquides de frein de type éthylène-glycol et aux environnements extérieurs soumis au vieillissement par l’ozone ; il ne convient généralement pas aux huiles minérales, aux lubrifiants, aux huiles hydrauliques, à l’essence, au gazole et à d’autres huiles et carburants dérivés du pétrole.

L’EPDM, c’est-à-dire le caoutchouc éthylène-propylène-diène, est un élastomère constitué d’éthylène, de propylène et d’une faible quantité d’un troisième monomère. Les références matérielles attribuent généralement à l’EPDM les avantages typiques suivants : résistance à l’ozone, résistance aux intempéries, résistance au froid et résistance à la chaleur ; elles précisent également que l’EPDM réticulé par peroxyde présente généralement une meilleure résistance à la chaleur et une meilleure tenue au fluage sous compression que l’EPDM réticulé au soufre.

1. Pourquoi l’EPDM est-il résistant à l’eau, mais pas aux huiles ?

La logique de sélection du matériau EPDM peut être résumée en une seule expression d’ingénierie : « l’eau ne pénètre pas, tandis que l’huile s’en échappe directement. »

L’eau est un milieu fortement polaire, tandis que la chaîne principale de l’EPDM constitue un réseau de caoutchouc hydrocarboné non polaire — hydrophobe —, ce qui entraîne une faible compatibilité entre l’eau, l’eau chaude et les liquides de refroidissement à base d’éthylène-glycol et le réseau d’EPDM ; par conséquent, la variation volumique de l’EPDM dans les systèmes aqueux est faible et ses performances d’étanchéité restent stables. Les notices techniques des matériaux classent également l’EPDM parmi les matériaux pouvant être utilisés en présence d’eau chaude, de vapeur, de liquide de frein à base d’éthylène-glycol, de solvants polaires, d’ozone et dans des environnements exposés aux intempéries.

Les huiles minérales, les huiles lubrifiantes et les carburants présentent, quant à eux, un comportement opposé. Il s’agit principalement de milieux hydrocarbonés non polaires ou faiblement polaires, dont le paramètre de solubilité est similaire à celui de la chaîne principale de l’EPDM, ce qui favorise leur pénétration à l’intérieur du caoutchouc, provoquant un gonflement, un ramollissement, une diminution de la résistance à la traction et une augmentation de la déformation permanente sous compression. Dans un Joint torique joint d'étanchéité, ce qui se traduit directement par des fuites, une extrusion ou une défaillance. Par conséquent, l’EPDM n’est pas « corrodé » au sens strict du terme — il est dissous et gonflé par les milieux à base d’huile. Les manuels sur les matériaux des joints toriques indiquent clairement que les milieux incompatibles avec l’EPDM sont les huiles, les graisses et les produits pétroliers, y compris les huiles, les graisses et les huiles minérales.

2. Conditions de fonctionnement les mieux adaptées aux joints toriques en EPDM

3. Points de vente essentiels pour les clients du secteur des systèmes d’eau

Pour les clients spécialisés dans le traitement de l’eau, les pompes/robinets, les raccords, les compteurs et les équipements de filtration, la valeur des joints toriques en EPDM réside dans les éléments suivants :

Premièrement, une excellente résistance à l’eau. Dans l’eau froide, l’eau chaude, l’eau adoucie, la saumure, les solutions alcalines de nettoyage à faible concentration et autres milieux aqueux, l’EPDM est généralement plus stable que le NBR. Bien que la résistance aux huiles constitue le principal atout du NBR, ce dernier n’est souvent pas le premier choix dans les environnements exposés à l’eau chaude, à la vapeur ou au vieillissement par l’ozone.

Deuxièmement, une meilleure résistance à l’eau chaude et à la vapeur que la plupart des caoutchoucs résistants aux huiles courants. Les systèmes de traitement de l’eau et de chauffage subissent fréquemment des cycles thermiques, des rinçages, des stérilisations et des nettoyages intermittents à la vapeur. Pour une utilisation prolongée en eau chaude ou en vapeur, il convient de privilégier l’EPDM réticulé par peroxyde, car sa résistance à la chaleur et son affaissement sous compression sont mieux adaptés à un étanchéité durable.

Troisièmement, une bonne adaptation aux environnements extérieurs et aux atmosphères contenant de l’ozone. Les usines de traitement d’eau, les stations de pompage, les tours de refroidissement, les raccordements de tuyauterie sur les toits et les garnitures de vannes extérieures sont fréquemment exposés aux rayons du soleil, à la pluie, à l’ozone et à des environnements soumis à des cycles de température. La résistance du EPDM aux intempéries, à l’ozone et aux cycles thermiques permet de réduire le risque de défaillance.

Remarque : « Résistant à l’ozone » désigne principalement la résistance au vieillissement causé par l’ozone atmosphérique et ne signifie pas que tous les EPDM peuvent résister à une immersion prolongée dans de l’ozone à forte concentration ou dans des désinfectants oxydants puissants ; si le fluide contient de l’hypochlorite de sodium, du dioxyde de chlore, des peroxydes ou de l’eau ozonée à forte concentration, une vérification individuelle de compatibilité est requise.

4. Clients du secteur CVC : Le EPDM convient aux circuits d’eau chaude, d’eau glacée et de solution aqueuse d’éthylène-glycol

Dans les systèmes CVC, les joints toriques en EPDM conviennent aux emplacements suivants : raccords de tuyauterie, joints de brides, joints statiques sur tiges de pompes/robinets de circulation, boîtiers de filtres, raccords d’unités de traitement d’eau glacée, raccords de tuyauterie des unités terminales à ventilation et à eau (ventilo-convecteurs), collecteurs géothermiques, systèmes d’eau chaude à pompe à chaleur.

Les fluides courants utilisés dans les systèmes CVC comprennent l’eau glacée, l’eau chaude, les antigel à base d’éthylène-glycol ou de propylène-glycol, et la condensat. L’EPDM se comporte globalement bien face à cette catégorie de fluides aqueux. Son avantage ne réside pas dans sa capacité à résister à tous les produits chimiques, mais plutôt dans son excellente adéquation avec l’eau, l’eau chaude, la vapeur, l’ozone et les milieux polaires.

Deux problèmes nécessitent une attention particulière lors de la sélection de matériaux pour les systèmes CVC : premièrement, la possibilité de contamination du système par de l’huile minérale, de l’huile de compresseur, des lubrifiants ou des agents anticorrosifs huileux, car, dans ce cas, le risque lié à l’EPDM augmente fortement ; deuxièmement, la fréquence des cycles de température et de pression — dans un système d’eau chaude en circulation à haute température, le problème important de déformation permanente (compression-set) impose de privilégier une formulation EPDM à faible déformation permanente, et non pas simplement de se fier à l’étiquette « EPDM ».

5. Clients automobiles : l’EPDM convient aux liquides de refroidissement et aux liquides de frein, mais pas aux huiles moteur ni aux carburants

Dans le secteur automobile, la frontière d’utilisation de l’EPDM est très claire.

Adapté : système de liquide de refroidissement automobile.

Appartient à la zone d'avantage du EPDM, où le fluide du système de refroidissement est généralement de l'eau et un antigel à base d'éthylène/propylène-glycol. Les joints toriques en EPDM peuvent être utilisés pour les interfaces des échangeurs thermiques, les joints d'étanchéité des pompes à eau, les boîtiers de thermostats, les raccords rapides des conduites de liquide de refroidissement, le réservoir de dilatation, les conduites de liquide de refroidissement du recyclage des gaz d’échappement (EGR), etc. Ce qui est mis en avant ici, c’est le liquide de refroidissement, et non l’huile moteur.

Convient : liquide de frein de type éthylène-glycol.

L’EPDM convient aux liquides de frein DOT 3, DOT 4, DOT 5.1 et autres liquides de frein à base d’éthylène-glycol ou de polyglycol. La composition des liquides de frein indique que les liquides de frein DOT 3/DOT 4 sont principalement des systèmes d’éthers de glycol ou de polyglycol, tandis que le DOT 5 est un système à base d’huile de silicone, et le DOT 5.1 appartient également au système glycolique ; la sélection réelle du matériau doit toutefois toujours respecter les spécifications du constructeur automobile concernant le système de freinage.

Non adapté : huile moteur, huile de boîte de vitesses, carburant.

L'EPDM n'est généralement pas adapté aux huiles pour moteur, aux huiles pour boîte de vitesses, aux fluides pour transmissions automatiques (ATF), aux huiles hydrauliques minérales, à l'essence, au gazole, aux vapeurs de carburant et à des conditions similaires. Dans cette catégorie de milieux, l'EPDM se dissout facilement, ce qui entraîne une défaillance dimensionnelle et une réduction de la pression d'étanchéité. Il est préférable de privilégier des matériaux résistants aux huiles tels que le NBR, le HNBR, le FKM ou d'autres matériaux adaptés à ces conditions.

6. Clients de l’industrie alimentaire : l’EPDM convient aux aliments et aux produits de nettoyage à base d’eau, mais ne convient pas naturellement aux aliments contenant des huiles ou des matières grasses

Lorsque les industries agroalimentaire et des boissons utilisent de l’EPDM, deux aspects doivent être distingués : la compatibilité du matériau et la certification réglementaire.

Du point de vue de la compatibilité du matériau, l’EPDM convient à l’eau potable, aux boissons, au nettoyage à la vapeur, au rinçage à l’eau chaude, à certains agents de nettoyage alcalins et aux milieux alimentaires à base d’eau ; les références relatives aux matériaux d’étanchéité destinés à l’industrie alimentaire citent également l’EPDM comme matériau couramment utilisé pour les applications en contact avec les aliments et l’eau potable, en insistant sur la nécessité de prendre en compte le milieu, la température et le procédé de nettoyage.

Du point de vue de la certification réglementaire, l’EPDM industriel général n’est pas équivalent à l’EPDM pour usage alimentaire. Pour les équipements destinés au contact avec des denrées alimentaires, il convient de sélectionner un composé doté des certifications appropriées, telles que FDA 21 CFR 177.2600, CE 1935/2004, 3-A, NSF 51/61, et de vérifier sa couleur, ses substances extractibles, sa traçabilité ainsi que son procédé de nettoyage.

À noter également : l’EPDM n’est pas adapté aux matières grasses alimentaires. Le matériau d’étanchéité EPDM conforme à la norme FDA de Garlock précise explicitement qu’il n’est pas recommandé pour une utilisation en contact avec des aliments gras ou le beurre, et indique comme propriété principale son aptitude à assurer une étanchéité élastique. Par conséquent, en cas de contact avec des huiles alimentaires, des matières grasses laitières, des produits laitiers ou des aliments riches en matières grasses, ne vous contentez pas de la simple mention « EPDM pour usage alimentaire » : vous devez impérativement confirmer la catégorie spécifique d’aliments concernée ainsi que la portée de la certification ; dans ce cas, il peut être nécessaire de privilégier plutôt du NBR, du FKM, du silicone ou du PTFE.

7. Conditions d’utilisation inappropriées : information claire à fournir au client

Les scénarios suivants ne sont pas recommandés pour l’utilisation de joints toriques en EPDM :

Non adapté aux huiles minérales : huile moteur, lubrifiant, huile pour engrenages, huile hydraulique minérale, huile pour compresseurs.

Non adapté aux carburants : essence, gazole, kérosène, carburéacteur, vapeurs de carburant.

Les aliments gras ou huileux nécessitent une attention particulière : huiles comestibles, matières grasses laitières, produits laitiers, aliments riches en matières grasses, sauf si la formulation spécifique d’EPDM a passé les essais d’extraction et de conformité réglementaire correspondants.

Les hydrocarbures aromatiques et chlorés ne sont pas adaptés : benzène, toluène, xylène, trichloroéthylène, etc.

Les oxydants forts à forte concentration nécessitent une vérification : eau chlorée à forte concentration, hypochlorite de sodium, dioxyde de chlore, peroxydes ou désinfectants à base d’ozone.

Les systèmes eau-huile mélangés nécessitent une attention particulière : par exemple, si de l’eau de circulation se mélange sur une longue période à des lubrifiants, à des huiles hydrauliques ou à des agents antirouille, l’EPDM peut présenter une défaillance due à la contamination par l’huile.

8. Conseils de sélection : Comment choisir correctement l’EPDM

Eau, eau chaude, vapeur, liquide de refroidissement, liquide de frein : privilégier l’EPDM.

Eau chaude ou vapeur à long terme : choisir de préférence de l’EPDM réticulé au peroxyde.

Industries de l’eau potable et de l’alimentation : la certification doit être vérifiée, et non pas uniquement le nom du matériau.

En présence d’huile, ne pas retenir par défaut l’EPDM. Dès que les conditions impliquent de l’huile minérale, des carburants, des lubrifiants ou des huiles hydrauliques, passer immédiatement à l’évaluation de matériaux résistants aux huiles tels que le NBR, le HNBR, le FKM ou d’autres. La défaillance typique de l’EPDM n’est pas une rupture brutale, mais un gonflement progressif, un ramollissement, une augmentation de la déformation permanente sous compression, et, en fin de compte, des fuites ou des infiltrations d’eau.

Confirmation finale : vérifier l’ensemble des conditions de fonctionnement. Le nom du milieu, sa concentration, la température, la pression, le type de joint (dynamique ou statique), l’agent de nettoyage, le désinfectant, la contamination par l’huile, les dimensions de la gorge et le taux de compression influencent tous le résultat. Les tableaux de compatibilité chimique sont généralement établis sur la base de conditions d’essai idéales ; la température, la pression, la formulation et la conception de la gorge dans les applications réelles modifient sensiblement les performances.