Hướng dẫn chọn vòng đệm EPDM

EPDM (cao su đồng trùng hợp etylen-propylen-dien monome) thể hiện khả năng chống ôzôn, thời tiết và lão hóa vượt trội nhờ cấu trúc mạch chính bão hòa. Vật liệu này có khả năng chống chịu tuyệt vời đối với các môi chất phân cực như nước nóng, hơi nước, axit, bazơ và dầu thủy lực este photphoric, nhưng lại bị phồng rộp đáng kể trong các loại dầu và nhiên liệu gốc dầu mỏ. Dải nhiệt độ làm việc tiêu chuẩn của nó khoảng –50°C đến +150 °°C, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho hệ thống làm mát ô tô, ống dẫn ngoài trời và thiết bị xử lý nước.

Khi lựa chọn gioăng chữ O làm bằng EPDM, cần thực hiện đánh giá một cách hệ thống: 1) Tính tương thích với môi chất: Xác nhận loại chất lỏng (đặc biệt là giá trị pH và tính oxy hóa); 2) Đặc điểm nhiệt độ: Bao gồm nhiệt độ vận hành liên tục và các đỉnh nhiệt trong chu kỳ nhiệt; 3) Áp suất và đặc tính động học: Sự khác biệt trong thiết kế giữa gioăng tĩnh và gioăng chuyển động tịnh tiến/quay; 4) Tuân thủ tiêu chuẩn: ‘AA ’ hoặc ‘BA ’ các mã phân loại EPDM trong tiêu chuẩn ASTM D2000 xác định cấp độ hiệu năng cơ bản của vật liệu.

Các đặc tính vật lý điển hình của EPDM bao gồm: độ bền kéo từ 7–21 MPa, độ giãn dài tại điểm đứt từ 100–600% và độ cứng thường nằm trong khoảng từ 40 đến 90 theo thang Shore A. Việc lựa chọn độ cứng phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể: độ cứng thấp (40–60 Shore A) được sử dụng cho các gioăng tĩnh và trong điều kiện áp suất thấp nhằm đảm bảo khả năng bám dính tốt hơn; độ cứng cao (70–90 Shore A) được dùng cho các gioăng động hoặc trong môi trường áp suất cao, nơi có nguy cơ bị ép lọt (extrusion). Khả năng kháng biến dạng vĩnh viễn do nén tuyệt vời của vật liệu (trong đó các hợp chất chất lượng cao có thể duy trì mức biến dạng dưới 25% sau thử nghiệm ở 150 °C × 70 giờ) là yếu tố then chốt đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy trong các ứng dụng chịu chu kỳ nhiệt.

Ví dụ về EPDM ’s khả năng chịu đựng đối với các môi chất cụ thể (dựa trên tỷ lệ thay đổi thể tích, tiêu chuẩn thử nghiệm ASTM D471):

· Nước (100 °°C, 70 giờ): +2% đến +8%

· Axit phosphoric (10%, nhiệt độ phòng): +1% đến +5%

· Natri hydroxit (20%, 70 °°C): +0,5% đến +4%

· Aceton (nhiệt độ phòng): Không khuyến nghị sử dụng (phồng rộp > 30%, suy giảm nghiêm trọng).

· Dầu thủy lực gốc dầu mỏ (HM, 100 °°C): Không tương thích (phồng lên > 50%, giảm đáng kể độ bền).

EPDM ’khả năng chống chịu thời tiết xuất sắc của nó đã giúp sản phẩm vượt qua nhiều bài kiểm tra lão hóa tăng tốc: sau 100 °C × 70 giờ lão hóa trong không khí nóng, độ thay đổi về độ bền kéo thường thấp hơn ±20%; trong bài kiểm tra ôzôn theo tiêu chuẩn ASTM D1149 ’(50 pphm, 40 °°C, độ giãn dài 20%), các công thức EPDM chất lượng cao có thể đạt được kết quả không xuất hiện vết nứt. Theo tiêu chuẩn ngành, ISO 1629 gán nhãn cho nó là ‘EPM ’ hoặc ‘EPDM ’, trong khi SAE J200/ASTM D2000 định nghĩa ‘AA ’ hoặc ‘BA ’ các loại tuyến tính (ví dụ như AA615) dựa trên yêu cầu về độ ổn định nhiệt cơ bản, khả năng chống dầu (giới hạn ở các loại dầu phân cực) và các đặc tính vật lý.

Các gioăng EPDM được sử dụng rộng rãi trong: hệ thống sưởi và điều hòa không khí (chống chịu được nước nóng/chất làm lạnh), hệ thống phanh ô tô (chống chịu được dầu phanh DOT 3/4), gioăng cửa máy giặt (chống chịu được chất tẩy rửa và ôzôn), van hơi nước áp suất thấp (chống chịu được lão hóa do nhiệt-oxi hóa) và gioăng vỏ bộ biến tần năng lượng mặt trời (chống chịu được môi trường ẩm ướt). Chúng không phù hợp với bất kỳ ứng dụng nào liên quan đến tiếp xúc với dầu khoáng, nhiên liệu hoặc mỡ bôi trơn.

Trong ứng dụng gioăng kín cho bộ trao đổi nhiệt bản mỏng, EPDM được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng chống chịu nước nóng và các chất tẩy cặn nước (axit/bazơ). Dạng hỏng điển hình không phải là mài mòn mà là sự suy giảm lực kín do chùng ứng suất nhiệt hoặc giòn sớm do dư lượng clo (hiện tượng “giòn do clo ” do clo gây ra). Do đó, khi lựa chọn sản phẩm, cần chú ý không chỉ đến các đặc tính tiêu chuẩn mà còn đến thành phần hỗn hợp ’các báo cáo về công thức chống lão hóa chịu nhiệt và báo cáo kiểm tra độ tương thích đối với chất tẩy rửa.