U dizajnu solarnih panela, sustava za ostakljivanje prozora, vanjskih električnih kućišta i zaštitnih guma za automobile, cjelovitost brtve određuje životni vijek cijelog sklopa. Vanjska okruženja predstavljaju nemilosrdnu kombinaciju stresora: ultraljubičasto (UV) zračenje, izloženost ozonu, značajne temperaturne fluktuacije i vlaga. Kada brtva zakaže, ona ne samo da propušta-već dopušta oksidaciju i strukturnu degradaciju.
Desetljećima se industrija oslanjala na dva primarna polimera: etilen propilen dien monomer (EPDM) i silikon (VMQ). Iako su oba kategorizirana kao materijali "otporni-na vremenske uvjete", njihova kemijska okosnica i mehanička izvedba značajno se razlikuju. Ovaj članak ispituje tehničke razlike između EPDM-a i silikona kako bi pomogao inženjerima da odrede što je bolje za specifične vanjske primjene brtvljenja.
Razumijevanje kemijske okosnice
Da bismo razumjeli zašto se ti materijali ponašaju drugačije, moramo pogledati njihove molekularne strukture.
EPDMje sintetička guma s potpuno zasićenom ugljikovodikovom okosnicom. Budući da su njegove molekule vezane jednostrukim vezama ugljik-na-ugljik (C-C), vrlo je otporan na "kidanje"-kidanje molekularnih lanaca uzrokovano ozonom ili kisikom. To ga čini "kraljem vremenskih uvjeta" među organskim gumama.
Silikon, obrnuto, je polu-anorganski polimer. Njegova se okosnica sastoji od izmjeničnih atoma silicija i kisika (Si-O-Si). Energija veze silicij-kisik veze mnogo je veća od ugljik-ugljik veze u EPDM-u. Ova anorganska priroda daje silikonu njegov zaštitni znak otpornosti na toplinu i UV zračenje, budući da je energija potrebna za prekid veze Si-O veća od one koju daje tipična sunčeva svjetlost ili industrijska toplina.

Princip rada: Otpornost na UV zračenje i ozon
Oba materijala su izvrsna u vanjskim okruženjima, ali iz različitih razloga.
1. Krekiranje ozona:EPDM je posebno dizajniran za zamjenu prirodne gume u vanjskim primjenama jer prirodna guma puca pod izlaganjem ozonu. Zasićena struktura EPDM-a znači da nema dvostrukih veza u glavnom lancu za napad ozona. U praksi, EPDM brtva može ostati funkcionalna na izravnoj sunčevoj svjetlosti više od 20 godina bez značajnog pucanja.
2. UV stabilnost:Na silikon praktički ne utječe UV svjetlo. Iako je EPDM također vrlo otporan, može na kraju doživjeti lagani gubitak elastičnosti ili površinsko "kredanje" nakon desetljeća ekstremne izloženosti. Silikon ostaje kemijski inertan i zadržava svoju boju i fleksibilnost na neodređeno vrijeme pod suncem.
Tablica tehničke usporedbe
Sljedeće metrike predstavljaju tipičan raspon performansi za industrijske-kompozite koji se koriste u Qingdao Bright Rubber & Plastic Co., Ltd.
|
Tehnička metrika |
EPDM (standardni) |
Silikon (VMQ) |
Odlučujući faktor |
|
Raspon servisne temperature |
-50 stupnjeva do +150 stupnjeva |
-60 stupnjeva do +230 stupnjeva |
Silikon pobjeđuje u toplinskom rasponu. |
|
Otpornost na UV zračenje i ozon |
Izvrsno |
Izvanredan |
Oba su superiornija od NBR/NR. |
|
Snaga kidanja |
Visoko (7-15 kN/m) |
Niska do srednja (5-10 kN/m) |
EPDM je čvršći za dinamičku upotrebu. |
|
Otpornost na habanje |
Dobro |
Jadno |
EPDM bolje podnosi trenje. |
|
Stabilnost boja |
Prvenstveno Crni |
Visoko (bilo koja boja) |
Silikon je bolji za estetiku. |
|
Relativni trošak |
Ekonomično |
viši |
EPDM je bolji za velike količine. |
Mehanička čvrstoća i trajnost
Uobičajena pogreška u odabiru materijala je fokusiranje isključivo na otpornost na vremenske uvjete dok se ignoriraju mehanička opterećenja.
Vanjske brtve često su podvrgnute kompresiji, rastezanju, a ponekad i abraziji (kao što su brtve na vratima automobila).EPDMopćenito nudi bolju vlačnu čvrstoću i otpornost na trganje od standardnog silikona. Ako brtvu treba opetovano otvarati i zatvarati ili ako je postavljena u okruženju visokog-trenja, EPDM je trajniji izbor.
Silikonje krhkija. Standardne vrste mogu se relativno lako potrgati ako se zarežu tijekom instalacije. Međutim, silikon ima prednostkompresijski setna visokim temperaturama. To znači da ako se brtva mjesecima komprimira na +100 stupnjeva, veća je vjerojatnost da će se silikon vratiti u svoj izvorni oblik nego EPDM, koji se može "trajno stvrdnuti" tijekom vremena.
Primjene u primarnoj industriji
Kada odabrati EPDM:
Izgradnja:Krovne membrane, brtve za prozore i dilatacijski spojevi gdje su troškovna-učinkovitost i žilavost potrebni za velike-projekte.
Automobili:Brtve za vrata, brtve prtljažnika i poklopci crijeva gdje su otpornost na abraziju i vremenske uvjete potrebni.
HVAC:Vodo{0}}nepropusne brtve za rashladne jedinice i vanjsku izolaciju cijevi.
Kada odabrati silikon:
Elektronika:Brtve vanjskog senzora i brtve za LED rasvjetu gdje su disipacija topline i UV jasnoća ključni.
Medicinski i prehrambeni razred:Sva oprema za doziranje na otvorenom koja zahtijeva-sukladno FDA, ne-otrovno brtvljenje.
Ekstremne klime:Zrakoplovna ili industrijska oprema koja radi u okruženjima ispod -nule ili visokim-toplinama gdje su EPDM-ova toplinska ograničenja prekoračena.

Odabir i prilagodba
"Bolji" materijal ovisi o vašem specifičnom omjeru-i-troška. Ako brtvite prozor na neboderu, EPDM nudi potrebnu otpornost na vremenske uvjete i mehaničku otpornost po prihvatljivoj cijeni. Ako brtvite vanjski reflektor visokog{4}}intenziteta koji doseže +180 stupnjeva, silikon je jedina održiva opcija.
Qingdao Bright Rubber & Plastic Co., Ltd. nudi precizno-projektirane brtve i od EPDM i od silikona. Možemo prilagoditi tvrdoću prema Shore A (obično 40A do 80A), dodati usporivače plamena (UL 94-V0) ili ponuditi verzije s ljepilom (PSA) za pojednostavljenu instalaciju.
Zaključak
Izbor između EPDM i silikona za vanjsko brtvljenje je ravnoteža toplinskih i mehaničkih zahtjeva. EPDM je industrijski standard za standardno brtvljenje klime i konstrukciju velikog-volumena zbog svoje izdržljivosti i-cijenovne učinkovitosti. Silikon je specijalizirano rješenje za ekstremne temperature i estetsku svestranost.
Kako biste osigurali najduži radni vijek vaše vanjske opreme, preporučujemo da potvrdite izbor materijala stvarnim ispitivanjem utjecaja na okoliš. Dajte našem inženjerskom timu svoju radnu temperaturu, zahtjeve za kompresijom i uvjete izloženosti za tehnički pregled i prilagođenu formulaciju.






