อีพีดีเอ็ม โอริง เหมาะสำหรับใช้กับน้ำสะอาด น้ำร้อน ไอน้ำแรงดันต่ำ สารหล่อเย็นชนิดเอทิลีน/โพรพิลีน-ไกลคอล น้ำมันเบรก/น้ำมันเบรกชนิดเอทิลีน-ไกลคอล และสภาพแวดล้อมที่มีโอโซนจากภายนอกซึ่งทำให้วัสดุเสื่อมสภาพ; โดยทั่วไปแล้วไม่เหมาะสำหรับใช้กับน้ำมันแร่ สารหล่อลื่น น้ำมันไฮดรอลิก เบนซิน ดีเซล และน้ำมันหรือเชื้อเพลิงอื่นๆ ที่สกัดจากปิโตรเลียม

EPDM หรืออีธิลีน-โพรพิลีน-ไดอีน รับเบอร์ เป็นยางยืดหยุ่นที่ผลิตขึ้นจากอีธิลีน โพรพิลีน และโมโนเมอร์ที่สามในปริมาณเล็กน้อย แหล่งอ้างอิงวัสดุมักระบุข้อได้เปรียบโดยทั่วไปของ EPDM ว่า ทนต่อโอโซน ทนต่อสภาพอากาศ ทนต่อความเย็น และทนต่อความร้อน; นอกจากนี้ยังระบุว่า EPDM ที่ผ่านกระบวนการบ่มด้วยเพอร์ออกไซด์มักมีคุณสมบัติทนความร้อนและค่าการยุบตัวภายใต้แรงกด (compression set) ดีกว่า EPDM ที่ผ่านกระบวนการบ่มด้วยกำมะถัน

1. ทำไม EPDM จึงทนต่อน้ำแต่ไม่ทนต่อน้ำมัน

หลักการเลือกวัสดุ EPDM สามารถสรุปได้ด้วยวลีทางวิศวกรรมเพียงวลีเดียว: น้ำเข้าไม่ได้ แต่น้ำมันไหลผ่านได้ทันที

น้ำเป็นตัวทำละลายที่มีขั้วอย่างมาก ขณะที่โครงสร้างหลักของยาง EPDM เป็นเครือข่ายยางไฮโดรคาร์บอนที่ไม่มีขั้วและไม่ชอบน้ำ ดังนั้นน้ำ น้ำร้อน และของเหลวหล่อเย็นชนิดเอทิลีนไกลคอลจึงมีความเข้ากันได้ต่ำกับเครือข่ายของ EPDM จึงทำให้การเปลี่ยนแปลงปริมาตรของ EPDM ในระบบน้ำมีค่าน้อย และสมรรถนะในการปิดผนึกยังคงมีเสถียรภาพ คู่มือวัสดุยังระบุว่า EPDM เป็นหนึ่งในวัสดุที่สามารถใช้งานได้ในสภาวะน้ำร้อน ไอน้ำ ของเหลวเบรกชนิดเอทิลีนไกลคอล ตัวทำละลายที่มีขั้ว โอโซน และสภาพแวดล้อมที่มีการสัมผัสกับสภาพอากาศ

น้ำมันแร่ น้ำมันหล่อลื่น และเชื้อเพลิงนั้นกลับกันโดยสิ้นเชิง เนื่องจากสื่อเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรคาร์บอนที่ไม่มีขั้วหรือมีขั้วน้อย ซึ่งมีพารามิเตอร์ความสามารถในการละลายใกล้เคียงกับโครงสร้างหลักของ EPDM จึงสามารถแทรกซึมเข้าไปในเนื้อยางได้อย่างง่ายดาย ส่งผลให้เกิดการบวม ความนุ่มตัวเพิ่มขึ้น ความต้านแรงดึงลดลง และค่าการยุบตัวภายใต้แรงกดเพิ่มขึ้น ใน O-ring ซีล ซึ่งแสดงผลโดยตรงเป็นการรั่วซึม การถูกดันออก หรือความล้มเหลว ดังนั้น EPDM จึงไม่ถูกกัดกร่อนในความหมายแบบง่าย ๆ — แต่จะละลายและบวมเมื่อสัมผัสกับสารที่มีส่วนผสมของน้ำมัน คู่มือวัสดุสำหรับโอ-ริงยังระบุอย่างชัดเจนว่า สื่อที่ EPDM ใช้ร่วมกันไม่ได้ ได้แก่ น้ำมัน ไขมัน และผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม รวมถึงน้ำมัน จาระบี และน้ำมันแร่

2. สภาวะการใช้งานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโอ-ริงทำจากวัสดุ EPDM

3. จุดขายหลักสำหรับลูกค้าระบบประปา

สำหรับลูกค้าที่เกี่ยวข้องกับการบำบัดน้ำ อุปกรณ์สูบน้ำ/วาล์ว ข้อต่อ มิเตอร์ และอุปกรณ์กรองน้ำ คุณค่าของแหวนโอริงชนิด EPDM อยู่ที่:

ข้อแรก ทนต่อน้ำได้ดี ในน้ำเย็น น้ำร้อน น้ำที่ผ่านการปรับค่าความกระด้างแล้ว น้ำเกลือ สารละลายทำความสะอาดที่มีด่างในความเข้มข้นต่ำ และสื่อที่เป็นน้ำอื่นๆ EPDM โดยทั่วไปมีความเสถียรมากกว่า NBR ซึ่งจุดแข็งของ NBR คือความต้านทานต่อน้ำมัน แต่มักไม่ใช่ทางเลือกอันดับแรกในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำร้อน ไอน้ำ และการเสื่อมสภาพจากโอโซน

ข้อสอง ทนต่อน้ำร้อนและไอน้ำได้ดีกว่ายางทั่วไปที่ทนต่อน้ำมันส่วนใหญ่ ระบบบำบัดน้ำและระบบทำความร้อนมักประสบกับภาวะเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบหมุนเวียน การล้างระบบ การฆ่าเชื้อ และการล้างด้วยไอน้ำแบบเป็นช่วงๆ สำหรับการใช้งานในน้ำร้อนหรือไอน้ำระยะยาว ควรเลือกใช้ EPDM ที่ผ่านกระบวนการบ่มด้วยเพอร์ออกไซด์เป็นลำดับแรก เนื่องจากคุณสมบัติในการทนความร้อนและการคงรูปภายใต้แรงกด (compression set) ของวัสดุชนิดนี้เหมาะสมกว่าสำหรับการปิดผนึกระยะยาว

ข้อสาม เหมาะสำหรับการใช้งานกลางแจ้งและในสภาพแวดล้อมที่มีโอโซนในอากาศ โรงงานผลิตน้ำ สถานีสูบน้ำ หอหล่อเย็น การต่อท่อบนดาดฟ้า และชุดวาล์วนอกอาคารมักถูกสัมผัสกับแสงแดด ฝน โอโซน และสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างต่อเนื่อง ความทนทานต่อสภาพอากาศ โอโซน และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของ EPDM สามารถลดความเสี่ยงในการเกิดความล้มเหลวได้

หมายเหตุ: คำว่า "ทนต่อโอโซน" หมายถึงความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพจากโอโซนในบรรยากาศเป็นหลัก และไม่ได้หมายความว่า EPDM ทั้งหมดจะสามารถทนต่อการจุ่มในโอโซนความเข้มข้นสูงหรือสารฆ่าเชื้อออกซิไดซ์ที่มีฤทธิ์รุนแรงเป็นระยะเวลานานได้ หากสื่อที่ใช้มีโซเดียมไฮโปคลอไรท์ ไดออกไซด์ของคลอรีน เปอร์ออกไซด์ หรือน้ำโอโซนในความเข้มข้นสูง จะต้องตรวจสอบความเข้ากันได้เป็นกรณีไป

4. ลูกค้าระบบปรับอากาศ (HVAC): EPDM เหมาะสำหรับน้ำร้อน น้ำเย็น และสารละลายเอทิลีนไกลคอลในน้ำ

ในระบบปรับอากาศ (HVAC) แหวน O-ring ชนิด EPDM เหมาะสำหรับตำแหน่งต่อไปนี้: ข้อต่อท่อ ซีลหน้าแปลน ซีลแบบคงที่ที่เพลาวาล์วและปั๊มหมุนเวียน ตัวเรือนตัวกรอง ข้อต่อหน่วยทำความเย็นน้ำ ข้อต่อท่อของเครื่องพัดลม-คอยล์ แผงรวมระบบน้ำร้อนใต้พิภพ (geothermal manifolds) และระบบทำน้ำร้อนด้วยปั๊มความร้อน

สื่อทั่วไปในระบบปรับอากาศและระบายความร้อน (HVAC) ได้แก่ น้ำเย็น น้ำร้อน สารกันแข็งเอทิลีน-ไกลคอล/โพรพิลีน-ไกลคอล และน้ำควบแน่น วัสดุ EPDM โดยทั่วไปมีสมรรถนะดีเมื่อสัมผัสกับสื่อประเภทน้ำเหล่านี้ ข้อได้เปรียบของ EPDM ไม่ใช่ความสามารถในการทนต่อสารเคมีทุกชนิด แต่เป็นวัสดุที่เหมาะสมมากสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีน้ำ น้ำร้อน ไอน้ำ โอโซน และสื่อที่มีขั้ว

มีสองประเด็นที่ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษเมื่อเลือกวัสดุสำหรับระบบ HVAC ประการแรก ต้องพิจารณาว่าระบบอาจปนเปื้อนด้วยน้ำมันแร่ น้ำมันคอมเพรสเซอร์ น้ำมันหล่อลื่น หรือสารป้องกันการกัดกร่อนที่มีน้ำมันหรือไม่ เพราะหากเกิดการปนเปื้อนดังกล่าว ความเสี่ยงของ EPDM จะเพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก ประการที่สอง ต้องพิจารณาว่าระบบมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและแรงดันบ่อยครั้งหรือไม่ — สำหรับระบบน้ำร้อนหมุนเวียนที่ทำงานที่อุณหภูมิสูง ซึ่งมักประสบปัญหาการยุบตัวถาวร (compression-set) อย่างรุนแรง ควรเลือกสูตร EPDM ที่มีค่าการยุบตัวถาวรต่ำเป็นลำดับแรก ไม่ใช่เพียงพิจารณาจากฉลากที่ระบุว่า "EPDM" เท่านั้น

5. ลูกค้าในอุตสาหกรรมยานยนต์: EPDM เหมาะสำหรับระบบสารหล่อเย็นและน้ำมันเบรก แต่ไม่เหมาะสำหรับน้ำมันเครื่องและเชื้อเพลิง

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ขอบเขตการใช้งานของ EPDM มีความชัดเจนมาก

เหมาะสำหรับ: ระบบสารหล่อเย็นในยานยนต์

อยู่ในโซนข้อได้เปรียบของวัสดุ EPDM ซึ่งสื่อในระบบหล่อเย็นโดยทั่วไปคือ น้ำและสารป้องกันการแข็งตัวชนิดเอทิลีน/โพรพิลีน-ไกลคอล EPDM สามารถใช้เป็นโอ-ริงสำหรับข้อต่อของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซีลปั๊มน้ำ ฝาครอบเทอร์โมสแตท ข้อต่อท่อหล่อเย็นแบบเร็ว ถังขยายความจุ ท่อหล่อเย็นระบบ EGR เป็นต้น สิ่งที่เน้นย้ำในที่นี้คือของเหลวหล่อเย็น ไม่ใช่น้ำมันเครื่อง

เหมาะสม: ของเหลวเบรกชนิดเอทิลีน-ไกลคอล

EPDM เหมาะสำหรับของเหลวเบรกมาตรฐาน DOT 3, DOT 4, DOT 5.1 และของเหลวเบรกชนิดเอทิลีน-ไกลคอลหรือโพลีไกลคอลอื่นๆ วัสดุของของเหลวเบรกระบุว่าของเหลวเบรก DOT 3/DOT 4 ส่วนใหญ่ใช้ระบบไกลคอลอีเธอร์หรือโพลีไกลคอล ในขณะที่ DOT 5 ใช้ระบบซิลิโคน-น้ำมัน และ DOT 5.1 ก็จัดอยู่ในระบบไกลคอลเช่นกัน อย่างไรก็ตาม การเลือกวัสดุจริงต้องยึดตามข้อกำหนดของผู้ผลิตรถยนต์สำหรับระบบเบรก

ไม่เหมาะสม: น้ำมันเครื่อง น้ำมันเกียร์ น้ำมันเชื้อเพลิง

EPDM โดยทั่วไปไม่เหมาะสำหรับใช้กับน้ำมันเครื่อง น้ำมันเกียร์ น้ำมันไฮดรอลิกชนิดแร่ น้ำมันเบนซิน ดีเซล ไอระเหยของเชื้อเพลิง และสภาวะที่คล้ายคลึงกัน ในกลุ่มสารเหล่านี้ EPDM จะละลายได้ง่าย ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวในการยึดติดตามขนาดและแรงดันการปิดผนึกลดลง จึงควรพิจารณาใช้วัสดุที่ทนต่อน้ำมัน เช่น NBR, HNBR, FKM หรือวัสดุอื่นๆ แทน

6. ลูกค้าในอุตสาหกรรมอาหาร: EPDM เหมาะสำหรับอาหารและสารทำความสะอาดที่เป็นน้ำ แต่ไม่เหมาะโดยธรรมชาติสำหรับอาหารที่มีน้ำมันหรือไขมัน

เมื่ออุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มใช้ EPDM จำเป็นต้องแยกแยะสองประเด็น คือ ความเข้ากันได้ของวัสดุกับสารที่สัมผัส และการรับรองตามข้อบังคับ

จากมุมมองของความเข้ากันได้ของวัสดุ EPDM เหมาะสำหรับน้ำดื่ม เครื่องดื่ม การทำความสะอาดด้วยไอน้ำ การล้างด้วยน้ำร้อน สารทำความสะอาดบางชนิดที่มีฤทธิ์เป็นด่าง และสื่ออาหารที่เป็นน้ำ แหล่งอ้างอิงวัสดุสำหรับการปิดผนึกอาหารยังระบุว่า EPDM เป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปสำหรับวัสดุที่สัมผัสกับอาหารและน้ำดื่ม โดยเน้นย้ำว่าจำเป็นต้องพิจารณาสื่อที่สัมผัส อุณหภูมิ และกระบวนการทำความสะอาด

จากข้อกำหนดด้านการรับรองตามกฎระเบียบ ยาง EPDM ทั่วไปสำหรับอุตสาหกรรมไม่เทียบเท่ากับยาง EPDM ที่ใช้ในงานอาหาร สำหรับอุปกรณ์ที่สัมผัสกับอาหาร ควรเลือกสารประกอบที่มีใบรับรองที่เกี่ยวข้อง เช่น FDA 21 CFR 177.2600, EC 1935/2004, มาตรฐาน 3-A, NSF 51/61 และยืนยันสี ปริมาณสารที่สามารถละลายออกได้ (extractables) ระบบติดตามย้อนกลับ (traceability) และกระบวนการล้าง

โปรดทราบเพิ่มเติม: EPDM ไม่ใช่วัสดุที่เหมาะสำหรับอาหารที่มีน้ำมันหรือไขมัน วัสดุซีลแบบ EPDM ที่ได้รับการรับรองจาก FDA ของ Garlock ระบุอย่างชัดเจนว่าไม่แนะนำให้ใช้กับอาหารที่มีไขมันสูงหรือเนย และระบุคุณสมบัติหลักของวัสดุนี้ว่าเป็น “ความสามารถในการซีลแบบยืดหยุ่น” ดังนั้น หากวัสดุจะสัมผัสกับน้ำมันอาหาร ไขมันนม ผลิตภัณฑ์จากนม หรืออาหารที่มีไขมันสูง ห้ามสรุปเพียงแค่ว่า “EPDM ที่ใช้ในงานอาหารได้” — จำเป็นต้องตรวจสอบประเภทอาหารเฉพาะและขอบเขตของการรับรองอย่างละเอียด อาจจำเป็นต้องพิจารณาใช้วัสดุอื่นแทน เช่น NBR, FKM, ซิลิโคน หรือ PTFE

7. สภาวะการใช้งานที่ไม่เหมาะสม: ต้องแจ้งลูกค้าให้ทราบอย่างชัดเจน

สถานการณ์ต่อไปนี้ไม่แนะนำให้ใช้แหวน O-ring แบบ EPDM:

ไม่เหมาะสำหรับน้ำมันแร่: น้ำมันเครื่อง น้ำมันหล่อลื่น น้ำมันเกียร์ น้ำมันไฮดรอลิกชนิดน้ำมันแร่ น้ำมันสำหรับคอมเพรสเซอร์

ไม่เหมาะสำหรับเชื้อเพลิง: น้ำมันเบนซิน ดีเซล เครื่องบินเชื้อเพลิง และไอระเหยของเชื้อเพลิง

อาหารที่มีน้ำมันหรือไขมันต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษ น้ำมันที่รับประทานได้ ไขมันจากผลิตภัณฑ์นม ผลิตภัณฑ์นม และอาหารที่มีไขมันสูง เว้นแต่ว่าสูตร EPDM ที่เฉพาะเจาะจงนั้นจะผ่านการทดสอบการสกัดและการตรวจสอบตามข้อบังคับที่เกี่ยวข้องแล้ว

สารไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกและคลอริเนตไม่เหมาะสมสำหรับใช้งาน เบนซีน โทลูอีน ไซลีน ไทรคลอโรเอทิลีน เป็นต้น

สารออกซิไดเซอร์ที่มีความเข้มข้นสูงจำเป็นต้องได้รับการยืนยันก่อนใช้งาน น้ำที่มีคลอรีนความเข้มข้นสูง โซเดียมไฮโปคลอไรท์ ไดออกไซด์ของคลอรีน สารฆ่าเชื้อที่เป็นเปอร์ออกไซด์หรือโอโซน

ระบบที่มีน้ำและน้ำมันผสมกันต้องใช้ความระมัดระวัง ตัวอย่างเช่น หากน้ำหมุนเวียนปนเปื้อนน้ำมันหล่อลื่น น้ำมันไฮดรอลิก หรือสารป้องกันสนิมเป็นเวลานาน EPDM อาจเสียหายได้จากมลพิษจากน้ำมัน

8. คำแนะนำในการเลือก: วิธีการเลือก EPDM ให้เหมาะสม

น้ำ น้ำร้อน ไอน้ำ สารหล่อเย็น น้ำมันเบรก: ควรพิจารณาใช้ยาง EPDM เป็นอันดับแรก

การใช้งานกับน้ำร้อนหรือไอน้ำเป็นเวลานาน: ควรเลือกใช้ยาง EPDM ที่ผ่านกระบวนการบ่มด้วยเพอร์ออกไซด์เป็นอันดับแรก

สำหรับอุตสาหกรรมน้ำดื่มและอาหาร: ต้องตรวจสอบใบรับรองให้แน่ชัด ไม่ใช่เพียงแค่ชื่อวัสดุเท่านั้น

หากมีน้ำมันอยู่ในสภาวะการใช้งาน ห้ามสมมุติว่ายาง EPDM เหมาะสมโดยอัตโนมัติ ตราบใดที่สภาวะการใช้งานมีน้ำมันแร่ น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น หรือน้ำมันไฮดรอลิก ให้เปลี่ยนมาพิจารณาใช้ยางชนิดทนน้ำมัน เช่น NBR, HNBR, FKM หรือวัสดุอื่นๆ ทันที โดยทั่วไปแล้ว ความล้มเหลวของยาง EPDM มักไม่เกิดขึ้นแบบฉับพลัน เช่น แตกหักทันที แต่จะค่อยเป็นค่อยไป เช่น บวมตัว นิ่มลง ค่าการยุบตัวภายใต้แรงกด (compression set) เพิ่มขึ้น และสุดท้ายอาจทำให้เกิดการรั่วซึมหรือหยดของน้ำ

ยืนยันขั้นสุดท้าย: ตรวจสอบสภาวะการใช้งานทั้งหมดอย่างครบถ้วน ชื่อสารเคมี ความเข้มข้น อุณหภูมิ ความดัน การใช้งานกับซีลแบบไดนามิก/สแตติก ตัวทำความสะอาด สารฆ่าเชื้อ สารปนเปื้อนจากน้ำมัน ขนาดร่อง และอัตราการบีบอัด ล้วนมีผลต่อผลลัพธ์ ตารางความเข้ากันได้ทางเคมีโดยทั่วไปจัดทำขึ้นภายใต้สภาวะการทดสอบที่สมบูรณ์แบบ อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิ ความดัน สูตรของสาร และการออกแบบร่องในสภาพการใช้งานจริง จะส่งผลให้ประสิทธิภาพเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัด