EPDM Aneluri O apă curată, apă caldă, abur de joasă presiune, lichid de răcire pe bază de etilen-glicol/proplen-glicol, lichid de frână/lichid de frână de tip etilen-glicol și medii exterioare expuse îmbătrânirii prin ozon; în general, nu sunt potrivite pentru uleiuri minerale, lubrifiani, uleiuri hidraulice, benzină, motorină și alte uleiuri și combustibili pe bază de petrol.

EPDM, adică cauciuc etilen-propilen-dienic, este un elastomer obținut din etilen, propilen și o cantitate mică dintr-un al treilea monomer. Referințele privind materialele atribuie în mod obișnuit avantajele tipice ale EPDM rezistenței la ozon, rezistenței la intemperii, rezistenței la frig și rezistenței la căldură; de asemenea, se menționează că EPDM-ul vulcanizat cu peroxid are, în general, o rezistență mai bună la căldură și o performanță superioară privind deformarea permanentă sub compresiune comparativ cu EPDM-ul vulcanizat cu sulf.

1. De ce este EPDM rezistent la apă, dar nu și la ulei?

Logica de selecție a materialului EPDM poate fi sintetizată într-o singură expresie inginerească: apa nu pătrunde, iar uleiul iese direct.

Apa este un mediu puternic polar, în timp ce lanțul principal al EPDM este o rețea de cauciuc hidrocarbonat nepolar — hidrofobă — iar apa, apa caldă și lichidele de răcire pe bază de etilenglicol au o compatibilitate scăzută cu rețeaua EPDM; prin urmare, modificarea de volum a EPDM în sistemele cu apă este redusă, iar performanța sa de etanșare rămâne stabilă. Manualele de materiale listează, de asemenea, EPDM printre materialele utilizabile pentru apă caldă, abur, lichid de frână de tip etilenglicol, solvenți polari, ozon și medii de îmbătrânire sub acțiunea factorilor atmosferici.

Uleiul mineral, uleiul lubrifiant și combustibilul sunt cazuri opuse. Acestea sunt în principal medii hidrocarbonate nepolare sau slab polare, având parametri de solubilitate asemănători cu cei ai lanțului principal al EPDM și pot pătrunde ușor în interiorul cauciucului, provocând umflare, înmoaie, scădere a rezistenței la tracțiune și creștere a deformării permanente sub compresie. Într-un Anelul O etanșare, ceea ce se manifestă direct sub formă de scurgeri, extruziuni sau defecțiuni. Prin urmare, EPDM nu este „corodat” într-un sens simplu — este dizolvat și umflat de medii pe bază de ulei. Manualele privind materialele pentru garnituri inelare (O-ring) enumeră, de asemenea, în mod clar mediile incompatibile cu EPDM, cum ar fi uleiurile, grăsimile și produsele petroliere, inclusiv uleiurile, unguentele și uleiurile minerale.

2. Condiții de funcționare cele mai potrivite pentru garniturile inelare (O-ring) din EPDM

3. Punctele cheie de vânzare pentru clienții sistemelor cu apă

Pentru clienții care achiziționează echipamente pentru tratarea apei, pompe/valve, accesorii, contoare și echipamente de filtrare, valoarea garniturilor toroidale din EPDM constă în:

În primul rând, o bună rezistență la apă. În apă rece, apă caldă, apă dedurizată, salină, soluții alcaline de curățare de concentrație scăzută și alte medii pe bază de apă, EPDM este, în general, mai stabil decât NBR. Rezistența la ulei reprezintă punctul forte al NBR, dar acesta nu este adesea prima alegere în medii cu apă caldă, abur sau expuse îmbătrânirii prin ozon.

În al doilea rând, o rezistență superioară la apă caldă și abur față de majoritatea cauciucurilor rezistente la ulei. Sistemele de tratare a apei și cele de încălzire sunt supuse frecvent ciclurilor termice, spălărilor, sterilizării și condițiilor intermitente de curățare cu abur. Pentru utilizarea pe termen lung în apă caldă sau abur, se recomandă în mod prioritar utilizarea EPDM vulcanizat cu peroxid, deoarece rezistența sa la căldură și deformarea sub compresiune sunt mai potrivite pentru etanșarea pe termen lung.

În al treilea rând, este potrivit pentru medii exterioare și pentru aerul conținând ozon. Instalațiile de apă, stațiile de pompare, turnurile de răcire, conexiunile pentru conducte de pe acoperiș și garniturile suplimentare pentru supapele din exterior sunt expuse frecvent la radiația solară, ploaie, ozon și variații de temperatură. Rezistența EPDM la intemperii, ozon și cicluri termice poate reduce riscul de defectare.

Notă: expresia «rezistent la ozon» se referă în principal la rezistența la îmbătrânirea cauzată de ozonul atmosferic și nu înseamnă că toate tipurile de EPDM pot rezista pe termen lung la imersie în ozon de concentrație ridicată sau în dezinfectanți puternic oxidanți; dacă mediul conține hipoclorit de sodiu de concentrație ridicată, dioxid de clor, peroxizi sau apă ozonizată, este necesară verificarea individuală a compatibilității.

4. Clienți HVAC: EPDM este potrivit pentru apă caldă, apă rece și soluții apoase de etilenglicol

În sistemele HVAC, garniturile toroidale din EPDM sunt potrivite pentru următoarele poziții: îmbinări ale conductelor, etanșări ale flanșelor, etanșări statice ale tijelor pompelor/valvelor de circulație, carcase ale filtrelor, conectoare ale unităților de răcire a apei, îmbinări ale conductelor pentru ventilatoarele cu baterii, colectoare geotermale și sistemele de apă caldă cu pompă de căldură.

Mediile comune din sistemele HVAC includ apa răcită, apa caldă, anticongelantul pe bază de etilenglicol/propilenglicol și condensatul. EPDM se comportă în general bine față de această categorie de medii pe bază de apă. Avantajul său nu constă în faptul că „rezistă tuturor chimicalelor”, ci în faptul că este foarte potrivit pentru apă, apă caldă, abur, ozon și medii polare.

Există două probleme care necesită o atenție suplimentară la alegerea materialului pentru sistemele HVAC: în primul rând, dacă sistemul ar putea fi contaminat cu ulei mineral, ulei pentru compresoare, lubrifiant sau agenți anti-corozivi uleioși, deoarece, în acest caz, riscul asociat cu EPDM crește brusc. În al doilea rând, dacă ciclurile de temperatură și presiune sunt frecvente — într-un sistem de apă caldă care circulă la temperaturi ridicate, problema mare a deformării permanente (compression-set) impune selectarea preferențială a unei formule EPDM cu deformare permanentă redusă, nu doar orientarea după eticheta „EPDM”.

5. Clienți din industria auto: EPDM este potrivit pentru lichidul de răcire și lichidul de frână, dar nu pentru uleiul pentru motor și combustibil

În industria auto, domeniul de utilizare al EPDM este foarte clar.

Potrivit: sistemul de răcire auto.

Face parte din zona de avantaj EPDM, unde mediile din sistemul de răcire sunt, în general, apă și antigel pe bază de etilen-glicol/propilen-glicol. O-ring-urile din EPDM pot fi utilizate pentru interfețele schimbătoarelor de căldură, sigiliile pompei de apă, carcasele termostatului, racordurile rapide ale conductelor de lichid de răcire, rezervorul de expansiune și conductele de răcire ale sistemului EGR. Aici se subliniază în mod special lichidul de răcire, nu uleiul motor.

Potrivit: lichid de frână de tip etilen-glicol.

EPDM este potrivit pentru lichide de frână DOT 3, DOT 4, DOT 5.1 și alte lichide de frână pe bază de etilen-glicol sau poliglicol. Conform specificațiilor materialelor pentru lichidele de frână, lichidele de frână DOT 3/DOT 4 sunt în principal sisteme pe bază de eteri glicolici sau poliglicolici, în timp ce DOT 5 este un sistem pe bază de ulei de silicon, iar DOT 5.1 aparține, de asemenea, sistemului pe bază de glicol; selecția efectivă a materialului trebuie totuși să respecte specificațiile producătorului de vehicule privind sistemul de frânare.

Nepotrivit: ulei motor, ulei pentru cutia de viteze, combustibil.

EPDM nu este, în general, potrivit pentru uleiul de motor, uleiul de transmisie, uleiul ATF, uleiul hidraulic mineral, benzină, motorină, vapori de combustibil și condiții similare. În această categorie de medii, EPDM se dizolvă ușor, provocând defecte de ajustare dimensională și reducerea presiunii de etanșare. Pentru aceste condiții, se recomandă în mod prioritar utilizarea cauciucului NBR, HNBR, FKM sau a altor materiale rezistente la ulei.

6. Clienți din industria alimentară: EPDM este potrivit pentru produse alimentare pe bază de apă și pentru curățare, dar nu este natural potrivit pentru produsele alimentare care conțin ulei/grăsimi

Când industria alimentară și cea a băuturilor utilizează EPDM, trebuie să se distingă două aspecte: compatibilitatea materialului și certificarea reglementară.

Din punct de vedere al compatibilității materialelor, EPDM este potrivit pentru apa potabilă, băuturi, curățarea cu abur, spălarea cu apă caldă, unele agenți de curățare alcalini și medii alimentare pe bază de apă; referințele privind materialele de etanșare pentru produse alimentare menționează, de asemenea, EPDM ca fiind frecvent utilizat pentru materialele care intră în contact cu produsele alimentare și apa potabilă, subliniind necesitatea de a lua în considerare natura mediului, temperatură și procesul de curățare.

Din punct de vedere al certificărilor reglementare, EPDM-ul industrial general nu este echivalent cu EPDM-ul pentru uz alimentar. Echipamentele destinate utilizării în domeniul alimentar trebuie să utilizeze compuși care dețin certificate corespunzătoare, cum ar fi FDA 21 CFR 177.2600, EC 1935/2004, 3-A, NSF 51/61, și trebuie să se verifice culoarea, extractibilitatea, trazabilitatea și procesul de curățare.

De asemenea, rețineți: EPDM-ul nu este un material alimentar uleios. Materialul pentru garnituri EPDM certificat FDA de la Garlock specifică clar că nu este recomandat pentru utilizare cu alimente din clasa grăsimilor sau cu unt, iar proprietatea sa este indicată ca etanșare elastică. Prin urmare, în cazul contactului cu uleiuri alimentare, grăsimea din lapte, produse lactate sau alimente bogate în grăsimi, nu se poate concluziona simplu «EPDM pentru uz alimentar» — trebuie să se confirme categoria specifică de alimente și domeniul de aplicare al certificării; în schimb, pot fi necesare NBR, FKM, silicon sau PTFE.

7. Condiții de funcționare nepotrivite: Trebuie informat clar clientul

Următoarele scenarii nu sunt recomandate pentru utilizarea garniturilor O-ring din EPDM:

Uleiuri minerale nepotrivite: ulei pentru motoare, lubrifiant, ulei pentru transmisii, ulei hidraulic mineral, ulei pentru compresoare.

Combustibili nepotriviți: benzină, motorină, kerosen, combustibil pentru aviație, vapori de combustibil.

Alimentele grase necesită precauție: uleiuri comestibile, grăsimi lactate, produse lactate, alimente bogate în grăsimi, cu excepția cazului în care formula specifică EPDM a trecut testele corespunzătoare de extracție și verificare reglementară.

Hidrocarburi aromatice și clorurate – nepotrivite: benzen, toluen, xilen, tricloroetilenă etc.

Oxidanți puternici de concentrație ridicată necesită verificare: clorură de sodiu concentrată, hipoclorit de sodiu, dioxid de clor, peroxizi sau dezinfectanți pe bază de ozon.

Sistemele mixte ulei-apă necesită precauție: de exemplu, dacă apa de circulație este amestecată pe termen lung cu lubrifiant, ulei hidraulic sau agent anticoroziv, EPDM poate eșua din cauza contaminării cu ulei.

8. Recomandări privind selecția: Cum să alegeți corect EPDM

Apă, apă caldă, abur, lichid de răcire, lichid de frână: se recomandă în mod preferențial EPDM.

Apă caldă sau abur pe termen lung: se recomandă în mod preferențial EPDM vulcanizat cu peroxid.

Industria apei potabile și a alimentelor: certificarea trebuie verificată, nu doar denumirea materialului.

Dacă este prezent uleiul, nu se recomandă în mod implicit EPDM. În cazul în care condițiile includ ulei mineral, combustibil, lubrifiant sau ulei hidraulic, se trece imediat la luarea în considerare a cauciucului NBR, HNBR, FKM sau a altor materiale rezistente la ulei. În mod tipic, eșecul EPDM nu constă într-o rupere bruscă, ci într-o umflare progresivă, o îmblânzire treptată, o creștere a deformării permanente sub compresie și, în cele din urmă, în scurgerea sau filtrarea apei.

Confirmarea finală: verificați întreaga condiție de funcționare. Numele mediului, concentrația, temperatura, presiunea, etanșarea dinamică/statică, agentul de curățare, dezinfectantul, contaminarea cu ulei, dimensiunea canalelor și rata de compresie influențează toate rezultatul. Tabelele de compatibilitate chimică se bazează în general pe condiții ideale de testare; temperatura, presiunea, formula și proiectarea canalelor din aplicația reală vor modifica în mod semnificativ performanța.