Ce este EPDM?
EPDM înseamnă etilen-propilen-dieni-monomer și este un cauciuc sintetic cu proprietăți variate. EPDM se distinge prin rezistența sa ridicată la influențele meteorologice, radiații UV, ozon, acizi și alcalii și este rezistent la temperaturi între aproximativ -50°C și +130°C. Datorită flexibilității sale și rezistenței excelente la condițiile meteorologice și îmbătrânire, este folosit în numeroase domenii.
În industria construcțiilor este folosit pentru Membrane și folii de impermeabilizare EPDM pentru acoperiș în special pentru Membrane de impermeabilizare pentru acoperișuri plane durabile și rezistente. În industria auto, EPDM este utilizat în garnituri, furtunuri și profile. În tehnologia apei, este folosit pentru etanșări la conducte de apă, iar în electrocasnice este utilizat în diverse componente de etanșare.
Durabilitatea sa și ușurința în prelucrare fac din EPDM un material rentabil și fiabil pentru multe aplicații.
Definiția și compoziția chimică a EPDM
Materialul EPDM (cauciuc etilen-propilen-dien-monomer) este clasificat printre cauciucurile de sinteză cu lanțuri principale saturate. Este un terpolimer format din etilen, propilen și un dien cu legături duble neconjugate. Etilenul este un gaz provenit din industria petrolului, iar propilenul este un gaz derivat din hidrocarburi. Dienul este o hidrocarbură nesaturată cu o legătură dublă între doi atomi de carbon. Pentru EPDM se pot utiliza diferiți dieni, astfel încât proprietățile polimerului să fie adaptate cerințelor specifice.
Proprietățile EPDM într-o privire de ansamblu
EPDM (cauciuc etilen-propilen-dien monomer) prezintă o serie de proprietăți remarcabile care îl fac un material versatil și larg utilizat în diverse industrii:
Rezistență la intemperii: EPDM este extrem de rezistent la radiațiile UV, ozon și condițiile meteorologice extreme. Această proprietate îl face ideal pentru aplicații în exterior.
Rezistență la temperatură: EPDM rămâne flexibil și funcțional într-un interval larg de temperaturi, de la aproximativ -50°C până la +130°C, ceea ce îl face potrivit pentru aplicații în diverse condiții climatice.
Rezistență la substanțe chimice: Materialul prezintă o rezistență ridicată la multe substanțe chimice, inclusiv acizi, alcali și solvenți polari, ceea ce îl face util în aplicații industriale și chimice.
Elasticitate și flexibilitate: EPDM are proprietăți elastice excelente, rămâne flexibil chiar și la temperaturi scăzute și are o rezistență mare la tracțiune.
Durabilitate: Datorită rezistenței sale la influențele mediului și îmbătrânire, EPDM are o durată de viață lungă și necesită puțină întreținere.
Izolație electrică: EPDM are proprietăți bune de izolație electrică, ceea ce-l face potrivit pentru utilizarea în izolații pentru cabluri și alte aplicații electrice.
Rezistență la apă: Materialul este rezistent la apă și este adesea folosit în etanșări și închideri, în special în domeniile tehnologiei apei și construcțiilor.
Ușurința în prelucrare: EPDM poate fi prelucrat ușor, ceea ce contribuie la utilizarea sa extinsă în diverse aplicații.
Eco-friendly: EPDM este prietenos cu mediul, deoarece nu conține substanțe dăunătoare precum halogeni sau plastifianți. Este într-o oarecare măsură reciclabil și durata sa lungă de viață reduce necesitatea înlocuirii frecvente a materialelor, economisind resursele.
Această combinație de proprietăți face ca EPDM să fie un material preferat în industria auto, construcții, tehnologia apei și în multe alte domenii.
Unde se folosește EPDM?
Datorită proprietăților sale variate, EPDM este utilizat într-o gamă largă de aplicații. Printre acestea se numără etanșările pentru acoperișuri, etanșările pentru ferestre sau uși la autovehicule, furtunele pentru frână și răcire, precum și elementele de etanșare sau benzile de transport în producția industrială. De asemenea, sunt fabricate din EPDM folii de calitate pentru iazuri sau piese din cauciuc, cum ar fi membranele de precizie sau valvele.
În electrocasnice precum mașini de spălat/vase și în garnituri pentru robinetele de apă se utilizează EPDM. Datorită rezistenței sale ridicate la condițiile meteorologice, EPDM este potrivit și pentru utilizarea constantă în aer liber. Un domeniu important de aplicare sunt, așadar, membrane de etanșare de înaltă calitate pentru construcții noi sau renovări în sectorul construcțiilor.
Astfel se produce EPDM
EPDM se obține prin copolimerizarea de etilen, propilen și un dien cu legături duble neconjugate, folosind catalizatori Ziegler-Natta sau metallocenici bazate pe compuși de vanadiu și cloruri de alchil de aluminiu. Ca dien sunt utilizați diene neconjugate, în care doar o legătură dublă participă la formarea lanțului polimeric. Celelalte legături duble rămân în afara scheletului lanțului și pot fi, de asemenea, vulcanizate cu sulf. Elasticitatea materialului depinde de gradul de reticulare. Printre componente dienice se numără dicyclopentadien (DCP), 1,4-hexadien sau etilidenorbornen (ENB, IUPAC: 5-etiliden-2-norbornen). Dienele folosite diferă în ceea ce privește viteza de reticulare. DCP are cea mai mică reactivitate, în timp ce ENB are cea mai mare. În ceea ce privește costurile, ordinea este inversată.
Istoria EPDM
EPDM (Etilen Propilen Dien Monomer) este un cauciuc sintetic inovator care reprezintă un progres semnificativ în știința materialelor, distinct de utilizarea și dezvoltarea cauciucului natural. Cauciucul natural, folosit de secole de către nativii din America Centrală pentru a face îmbrăcămintea și încălțămintea rezistentă la apă, a jucat un rol central în istoria timpurie a utilizării și dezvoltării materialelor. Odată cu colonialismul și industrializarea, diversitatea utilizărilor materialelor a devenit rapid cunoscută și în afara Americii Centrale, iar aplicațiile produselor din cauciuc au crescut rapid.
Pentru a satisface cererea în creștere, încă din secolul al XIX-lea s-au căutat modalități de a produce cauciuc sintetic. În acest context, cercetările chimistului german Fritz Hofmann au fost cruciale. În 1909, la Leverkusen, el a descoperit cum să producă și să vulcanizeze un cauciuc sintetic, transformându-l într-un material versatil. În deceniile următoare, rețeta a fost continuu optimizată și adaptată la diverse cerințe. Pe piață au fost introduse treptat o serie de cauciucuri sintetice extrem de specializate, printre care și cauciucul Ethylen-Propylen-Dien (EPDM), dezvoltat în special pentru aplicații ce necesită rezistență ridicată la condiții meteorologice, umiditate și substanțe chimice.
Un punct de cotitură în acest sens au fost cercetările celor doi chimiști, Karl Ziegler și Giulio Natta, care în anii 1950, folosind catalizatori mixți speciali, au îmbunătățit și simplificat semnificativ procesul de polimerizare pentru dezvoltarea de plasticuri complexe (Metoda Ziegler-Natta). Acest progres a deschis calea pentru producția industrială la scară largă a EPDM-ului. De atunci, materialul este utilizat pe scară largă acolo unde este necesară etanșarea robustă și flexibilă. Un domeniu de aplicare important care s-a dezvoltat începând cu sfârșitul anilor 1960 este etnașarea acoperișurilor plane .În plus, produsele EPDM sunt utilizate într-o varietate de alte domenii, inclusiv în garnituri, furtunuri pentru apă de frână sau răcire și benzi transportoare. Această versatilitate subliniază importanța EPDM în știința și industria materialelor moderne.
Tipuri de cauciuc EPDM disponibile comercial
Materialul EPDM este fabricat astăzi în diverse variante pentru nevoi și utilizări diferite. În funcție de structură, compoziția straturilor, precum și de tipul și cantitatea componentelor și aditivilor folosiți, se obțin diferite proprietăți mecanice și un comportament specific de vulcanizare al polimerului.
Un aspect crucial în acest context este conținutul de etilenă și dienă: cauciucurile EPDM disponibile comercial au un conținut de etilenă cuprins între 45 și 75% din greutate. La un conținut scăzut de etilenă de 45-55% din greutate, polimerii sunt din ce în ce mai amorfi și au o flexibilitate ridicată la frig. Pe măsură ce conținutul de etilenă crește, crește și cristalinitatea: un EPDM cu un conținut mediu de etilenă (55-65% din greutate) este parțial cristalin, iar terpolimerii cu peste 65% etilenă au zone cristaline mai mari, care au deja o rezistență mare la rupere chiar și în stare neîntărită.
Un conținut mai mare de Dien conduce la o viteză mai mare de reticulare, rezistențe mai mari și o deformare permanentă mai mică. În schimb, rezistența la îmbătrânire și la condițiile meteorologice scade odată cu creșterea conținutului de Dien.
Avantajele EPDM față de alte materiale
Pe lângă EPDM sunt disponibile și numeroase alte elastomere de înaltă calitate pe piață. Acestea includ NBR (cauciuc de butadien-acrilonitril), fluoroelastomere (cunoscute sub numele de marcă „Viton“) sau SBR (cauciuc de stiren-butadien). Fiecare dintre aceste elastomere are proprietăți foarte specifice. Materialul EPDM se remarcă în special prin rezistența sa ridicată la condițiile meteorologice și este, prin urmare, mult mai potrivit pentru utilizare în exterior decât NBR-ul. De asemenea, EPDM are o rezistență foarte mare la apă, abur, acizi, alcali și alți solvenți polari. În contrast, NBR este rezistent la uleiuri minerale și carburanți și este utilizat în mod corespunzător atunci când plasticul intră în contact cu aceste substanțe.
Similar se prezintă și comparația între EPDM și fluoroelastomer. Și aici EPDM poate să se evidențieze datorită rezistenței sale foarte mari la apă, abur, acizi, alcalii și alte solvenți polari. Rezistența la condițiile meteorologice ale ambilor polimeri este comparabilă, însă fluoroelastomerul prezintă o rezistență ridicată față de uleiuri minerale și carburanți. Este important de menționat însă că fluoroelastomerele face parte din grupul substanțelor alchilper- și poli-fluorurate (PFAs), care sunt suspectate că ar putea fi carcinogene și nu se descompun în mediu. Această proprietate face ca alegerea pentru aplicații să fie critică în contextul în care rezistența pe termen lung în mediu de lucru sau sănătatea umană sunt aspecte importante.
În contrast, produsele EPDM RESITRIX® și HERTALAN® de la CARLISLE® sunt explicit fără PFAS, ceea ce le face o opțiune mai prietenoasă cu mediul și mai sigură pentru sănătate.
Sustenabilitatea și compatibilitatea cu mediul ale EPDM-ului
EPDM nu conține plastifianți volatili sau substanțe nocive care ar putea fi eliberate pe durata utilizării. De aceea, acest material este considerat a avea un impact minim asupra mediului în timpul producției, prelucrării și utilizării. Un factor important este, de asemenea, durata lungă de utilizare a EPDM-ului.
În domeniul certificării pentru EPDM, sistemul de etanșare EPDM HERTALAN® de la CARLISLE® a obținut un succes semnificativ cu certificarea Cradle-to-Cradle. HERTALAN® a fost premiat cu certificatul Cradle to Cradle™ de bronz cu dungi argintii. Acest standard recunoscut la nivel mondial evaluează și certifică produse și materiale în cinci categorii, iar HERTALAN® a obținut o evaluare de argint în trei dintre cele cinci categorii. Aceasta subliniază impactul pozitiv al produsului asupra ecobalanței și importanța sa pentru construcția durabilă.
În plus, cauciucul sintetic EPDM a fost clasificat încă din anii 1980 și 1990 de către revista „Green Building Digest” și organizația de protecție a mediului Greenpeace ca un material deosebit de durabil, ceea ce evidențiază recunoașterea sa de lungă durată a compatibilității cu mediul.
Durabilitatea produselor EPDM de la CARLISLE® este confirmată și de institutul independent de testare Süddeutsches Kunststoff Zentrum (SKZ), care atestă o durată de utilizare de peste 50 de ani pentru HERTALAN® și RESITRIX®. În plus, produsele sunt certificate EPD și conforme cu DGNB. Acest lucru subliniază în plus sustenabilitatea și eficiența EPDM-ului în diverse domenii de aplicare.
Cu folia de etanșare pentru acoperiș HERTALAN® EASY COVER, este disponibilă o soluție inovatoare care se fixează pe acoperișul plat sau pe vechea etanșare din PVC prin sudură prin inducție. Avantajul acestei metode în comparație cu lipirea completă devine evident, de exemplu, în cazul extinderilor de acoperiș planificate ulterior. Prin inducția inversă, foliile EPDM pot fi detașate cu ușurință de plăcuțele de fixare, fără a lăsa daune, și pot fi reutilizate în siguranță. La sfârșitul duratei lor de utilizare, foliile sunt reciclate în mod curat. Materialul omogen este devulcanizat după demontare, iar materia primă este reintrodusă în ciclul de producție. Pentru acest sistem inovator a fost CARLISLE® CM Europe a fost premiat cu prestigiosul premiu olandez pentru sustenabilitate „Rethink Awards 2023” la categoria „Resurse regenerabile“ care subliniază eforturile și succesul companiei în domeniul sustenabilității.
%3Aquality(75)%3Fupdated_at%3D2023-01-24T17%3A55%3A34.791Z&w=3840&q=75)
Rolele de etanșare RESITRIX® sunt acoperite pe partea inferioară cu bitum polimeric și permit sudura cu aer cald. Ele sunt folosite în principal pentru etanșarea acoperișurilor folosite și netraficate, precum și pentru alte aplicații de etanșare a structurilor în diferite variante de montaj.
Sistemul autoadeziv RESISTIT® ESK are o grosime totală mai mică în comparație cu RESITRIX® și îndeplinește cele mai înalte cerințe în construcțiile de fațade, fiind potrivit pentru ferestre, uși și fațade datorită diversității lățimii rolelor disponibile.
Cu folia de etanșare pentru acoperiș HERTALAN® EASY COVER este disponibilă o soluție care se fixează prin sudură prin inducție pe acoperișul plan sau pe vechea etanșare din PVC și care poate fi ulterior detașată de suporți fără a fi deteriorată, folosind inducție inversă, pentru a fi reutilizată în mod sigur. La sfârșitul ciclului său de viață, în cazul unei extinderi a acoperișului sau al demontării clădirii, materialul omogen poate fi reciclat în mod curat, prin devulcanizarea EPDM-ului și reintroducerea sa în circuitul de producție.