Pri zasnovi sončnih kolektorjev, sistemov za zasteklitev oken, zunanjih električnih ohišij in avtomobilskih vremenskih oblog celovitost tesnila določa življenjsko dobo celotnega sklopa. Zunanja okolja predstavljajo neusmiljeno kombinacijo stresorjev: ultravijolično (UV) sevanje, izpostavljenost ozonu, znatna temperaturna nihanja in vlaga. Ko tesnilo odpove, ne samo pušča-, ampak omogoča oksidacijo in strukturno degradacijo.
Industrija se je desetletja zanašala na dva primarna polimera: etilen propilen dienski monomer (EPDM) in silikon (VMQ). Medtem ko sta oba kategorizirana kot "vremeno{1}}odporna" materiala, se njuna kemična okostja in mehanska zmogljivost zelo razlikujejo. Ta članek preučuje tehnične razlike med EPDM in silikonom, da bi inženirjem pomagal ugotoviti, kateri je boljši za posebne namene tesnjenja na prostem.
Razumevanje kemijske hrbtenice
Da bi razumeli, zakaj se ti materiali obnašajo drugače, moramo pogledati njihove molekularne strukture.
EPDMje sintetični kavčuk s popolnoma nasičenim ogljikovodikovim ogrodjem. Ker so njegove molekule vezane z enojnimi vezmi ogljik-na-ogljik (C-C), je zelo odporen na "razrez"-pretrganje molekulskih verig, ki ga povzročata ozon ali kisik. Zaradi tega je "kralj vremenskih vplivov" med organskimi gumami.
Silikon, nasprotno pa je pol{0}}anorganski polimer. Njegovo ogrodje sestavljajo izmenjujoči se atomi silicija in kisika (Si-O-Si). Vezna energija vezi silicij-kisik je veliko višja od vezi ogljik-ogljik v EPDM. Ta anorganska narava daje silikonu njegovo blagovno znamko, odpornost proti vročini in UV-sevanju, saj energija, potrebna za prekinitev vezi Si-O, presega tisto, kar zagotavlja tipična sončna svetloba ali industrijska toplota.

Načelo delovanja: UV in ozonska odpornost
Oba materiala sta odlična v zunanjih okoljih, vendar iz različnih razlogov.
1. Krekiranje ozona:EPDM je bil zasnovan posebej za zamenjavo naravnega kavčuka pri uporabi na prostem, ker naravni kavčuk pod izpostavljenostjo ozonu poči. Nasičena struktura EPDM pomeni, da v glavni verigi ni dvojnih vezi, ki bi jih ozon napadel. V praksi lahko EPDM tesnilo ostane funkcionalno na neposredni sončni svetlobi več kot 20 let brez večjih razpok.
2. UV stabilnost:UV svetloba skoraj ne vpliva na silikon. Čeprav je EPDM tudi zelo odporen, lahko po desetletjih ekstremne izpostavljenosti sčasoma pride do rahle izgube elastičnosti ali površinske "krede". Silikon ostane kemično inerten in pod soncem za nedoločen čas ohrani svojo barvo in prožnost.
Tehnična primerjalna tabela
Naslednje meritve predstavljajo tipično območje učinkovitosti za industrijske-zmesi, ki se uporabljajo v Qingdao Bright Rubber & Plastic Co., Ltd.
|
Tehnična metrika |
EPDM (standardno) |
Silikon (VMQ) |
Odločilni dejavnik |
|
Območje servisne temperature |
-50 stopinj do +150 stopinj |
-60 stopinj do +230 stopinj |
Silikon zmaga v toplotnem območju. |
|
Odpornost na UV in ozon |
Odlično |
Izjemno |
Oba sta boljša od NBR/NR. |
|
Trdnost |
Visoka (7-15 kN/m) |
Nizka do srednja (5-10 kN/m) |
EPDM je bolj trden za dinamično uporabo. |
|
Odpornost proti obrabi |
Dobro |
Ubogi |
EPDM bolje prenaša trenje. |
|
Barvna stabilnost |
Predvsem Črna |
Visoka (katera koli barva) |
Silikon je boljši za estetiko. |
|
Relativni stroški |
Varčno |
višje |
EPDM je boljši za velike količine. |
Mehanska trdnost in vzdržljivost
Pogosta napaka pri izbiri materiala je osredotočanje samo na odpornost na vremenske vplive, medtem ko se ignorirajo mehanske obremenitve.
Zunanja tesnila so pogosto izpostavljena stiskanju, raztezanju in včasih obrabi (na primer pri tesnilih avtomobilskih vrat).EPDMna splošno ponuja boljšo natezno trdnost in odpornost proti trganju kot standardni silikon. Če je treba tesnilo večkrat odpirati in zapirati ali če je nameščeno v okolju z visokim-trenjem, je EPDM trajnejša izbira.
Silikonje bolj krhka. Standardni razredi se lahko razmeroma zlahka strgajo, če jih med namestitvijo zarežete. Silikon pa je boljšikompresijski setpri visokih temperaturah. To pomeni, da če je tesnilo več mesecev stisnjeno pri +100 stopinjah, je verjetneje, da se bo silikon vrnil v prvotno obliko kot EPDM, ki se lahko sčasoma "trajno strdi".
Primarne aplikacije v industriji
Kdaj izbrati EPDM:
Konstrukcija:Strešne membrane, okenska tesnila in dilatacijski spoji, kjer sta za velike-projekte potrebna stroškovna-učinkovitost in žilavost.
Avtomobilizem:Tesnila vrat, tesnila prtljažnika in pokrovi cevi, kjer sta potrebna odpornost proti obrabi in vremenskim vplivom.
HVAC:Vodo{0}}tesnila za hladilne enote in zunanjo izolacijo cevi.
Kdaj izbrati silikon:
Elektronika:Tesnila zunanjih senzorjev in tesnila za osvetlitev LED, kjer sta odvajanje toplote in UV jasnost bistvenega pomena.
Medicinski in prehrambeni razred:Kakršna koli oprema za točenje na prostem, ki zahteva -skladno s FDA, ne-strupeno tesnjenje.
Ekstremne klime:Letalska ali industrijska oprema, ki deluje v okoljih pod-ničlo ali visoko-toploto, kjer so toplotne meje EPDM presežene.

Izbira in prilagajanje
»Boljši« material je odvisen od vašega specifičnega razmerja med-in-ceno. Če tesnite okno na nebotičniku, nudi EPDM potrebno vremensko odpornost in mehansko žilavost po trajnostni ceni. Če tesnite visoko{4}}intenziven zunanji reflektor, ki doseže +180 stopinjo, je silikon edina izvedljiva možnost.
Qingdao Bright Rubber & Plastic Co., Ltd. zagotavlja natančno-izdelana tesnila iz EPDM in silikona. Prilagodimo lahko trdoto Shore A (običajno od 40 A do 80 A), dodamo zaviralce gorenja (UL 94-V0) ali zagotovimo različice z lepilno podlago (PSA) za poenostavljeno namestitev.
Zaključek
Izbira med EPDM in silikonom za zunanje tesnjenje je ravnotežje med toplotnimi in mehanskimi zahtevami. EPDM je zaradi svoje vzdržljivosti in stroškovne-učinkovitosti industrijski standard za standardno klimatsko tesnjenje in konstrukcijo velikih-volumen. Silikon je specializirana rešitev za ekstremne temperature in estetsko vsestranskost.
Da bi zagotovili najdaljšo življenjsko dobo vaše zunanje opreme, priporočamo, da izbiro materiala potrdite z dejanskim okoljskim testom. Naši inženirski ekipi posredujte svojo delovno temperaturo, zahteve glede kompresije in pogoje izpostavljenosti za tehnični pregled in formulacijo po meri.
glede gumijastih tesnilnih trakov






