EPDM în detaliu: Material, proprietăți și rezistență.

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.

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.

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.

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.