화창한 7월 오후, 10,000제곱미터 규모의 물류센터 위 검은색 고무 지붕의 온도는 쉽게 70°C에 도달합니다. 하역장 문 주변의 씰은 매일 같은 열과 오존, 자외선에 노출됩니다. 겨울에는 동일한 구성 요소의 온도가 -30°C까지 낮아질 수 있습니다. 균열이나 경화 없이 해당 범위에서 살아남는 엘라스토머는 거의 없습니다. EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 단량체)이 그렇습니다. 이것이 바로 EPDM이 저경사 지붕 멤브레인, 자동차 웨더스트립 및 실외 개스킷의 기본 재료가 된 이유입니다.
에틸렌 프로필렌 디엔 단량체(EPDM)란 무엇입니까?
에틸렌 프로필렌 디엔 단량체는 에틸렌과 프로필렌을 소량의 비공액 디엔과 공중합하여 생산되는 합성 삼원공중합체입니다. 폴리머 사슬은 완전히 포화된 백본을 가지고 있는 반면, 디엔 용어(보통 에틸리덴 노르보르넨(ENB) 또는 디사이클로펜타디엔(DCPD))는 황 또는 과산화물 가황을 허용하는 반응성 측기를 도입합니다.
EPDM 지정의 문자 "M"은 포화 폴리메틸렌 유형 골격을 가진 고무에 대한 ASTM 분류를 나타냅니다. 상업용 EPDM 등급에는 일반적으로 에틸렌 45~75%와 디엔 2~8%가 포함됩니다. 에틸렌 함량이 높을수록 그린 강도가 향상되고 화합물을 시트 및 프로파일로 가공하기가 더 쉬워집니다. 디엔 함량이 높을수록 가교 부위가 많아져 경도와 모듈러스가 높아지는 반면 내열성은 약간 감소합니다. 이러한 구성 변수는 "EPDM"으로 판매되는 두 제품이 동일한 응용 프로그램에서 매우 다르게 작동할 수 있는 이유를 설명합니다.
EPDM 고무의 주요 특성
다섯 가지 속성이 대부분의 EPDM 선택 결정을 좌우합니다. 각각을 이해하면 올바른 폴리머를 지정하고 잘못된 화합물을 지정하는 일반적인 실수를 피하는 데 도움이 됩니다.
날씨와 오존 저항
EPDM의 포화 백본은 본질적으로 오존 공격에 면역입니다. 천연 고무와 SBR은 옥외 노출 후 몇 주 이내에 오존 균열이 발생할 수 있는 반면, EPDM 화합물은 표면 균열 없이 수년간 직사광선과 비를 견뎌냅니다. 이 단일 특성이 EPDM이 지붕 및 외부 밀봉을 지배하는 이유입니다.
열 및 증기 저항
EPDM은 120°C~130°C에서 지속적으로 작동하며 경화 시스템에 따라 최대 150°C까지 간헐적으로 최고점에 도달합니다. 과산화물 경화 화합물은 황 경화로 인한 다황화물 결합보다 더 안정적인 탄소-탄소 가교 결합을 형성하기 때문에 고온 서비스에 선호됩니다. EPDM은 또한 증기와 뜨거운 물에 대한 저항력이 뛰어나 보일러 씰, 라디에이터 호스 및 기기 개스킷의 표준 선택입니다.
내화학성 및 방수성
EPDM은 물, 묽은 산, 알칼리, 케톤, 알코올 및 인산염 에스테르 유체에 저항합니다. 그러나 석유계 오일, 광유, 탄화수소 용매와 접촉하면 크게 팽창합니다. 구성품이 정기적으로 엔진 오일이나 디젤 연료에 닿는 경우 EPDM은 잘못된 재료입니다. 이는 고무를 선택할 때 발생하는 가장 비용이 많이 드는 대체 오류입니다.
저온 유연성
적절하게 제조된 EPDM은 에틸렌 함량과 가소제 선택에 따라 대략 -45°C ~ -50°C까지 유연성을 유지합니다. 실리콘 고무는 -60°C 이상의 극한 추위에도 여전히 적합하지만 거의 모든 자동차 및 산업용 실외 응용 분야에 필요한 범위를 포괄합니다.
전기 절연
10 사이의 체적 저항률 15 그리고 10 17 ohm·cm, EPDM은 저전압 및 중전압 케이블 절연과 성형 부품을 위한 신뢰할 수 있는 전기 절연체입니다.
EPDM이 다른 고무와 비교하는 방법
아래 표에는 재료 선택 시 가장 중요한 특성에서 EPDM이 다른 일반 고무와 비교하여 어떻게 작용하는지 요약되어 있습니다.
| 재산 | EPDM | 천연고무 | 니트릴(NBR) | 클로로프렌(CR) |
|---|---|---|---|---|
| 오존 저항 | 우수 | 나쁨 | 나쁨 | 좋음 |
| 지속적인 내열성 | 130°C | 90°C | 100°C | 110°C |
| 내유성 | 나쁨 | 나쁨 | 우수 | 보통 |
| 물과 증기 저항 | 우수 | 좋음 | 보통 | 좋음 |
| 저온 유연성 | 우수 | 우수 | 보통 | 좋음 |
| 상대 비용 | 보통 | 낮음 | 보통 | 높음 |
실제적인 시사점은 간단합니다. 환경이 습하거나 덥거나 햇빛이 비치고 석유 유체가 재료와 접촉하지 않을 때 EPDM을 선택하십시오. 내유성이 요구되는 경우에는 니트릴 고무나 불소탄성중합체가 더 나은 역할을 합니다.
EPDM 고무의 주요 용도
지붕 및 건축
단일 겹 EPDM 지붕 멤브레인은 40년 이상 설치되어 왔으며 저경사 상업용 지붕의 표준 옵션으로 남아 있습니다. 동일한 내후성 덕분에 EPDM은 연못 라이너, 식수 탱크 씰, 창 개스킷 및 확장 조인트 커버의 선도적인 소재가 되었습니다.
자동차 부품
도어, 트렁크 리드, 선루프 주변의 웨더스트립은 거의 항상 EPDM 폼이나 솔리드 프로파일로 만들어집니다. 라디에이터 및 히터 호스, 브레이크 시스템 씰 및 배선 그로밋도 열, 물 및 자동차 냉각수에 대한 재료의 저항성에 의존합니다.
전기 케이블 절연
EPDM 컴파운드는 저전압 전원 케이블, 제어 케이블 및 모터 리드선을 절연합니다. 고무의 오존 저항성은 오존으로 인한 표면 균열로 인해 결국 다른 재료가 파괴되는 실외 케이블 배선에 특히 유용합니다.
산업용 고무 시트 및 매트
캘린더링된 EPDM 시트는 개스킷, 방진 패드, 바닥 보호 및 실외 표면 커버에 사용되는 일반적인 산업용 제품입니다. 구매자는 햇빛, 비 또는 추위에도 성능이 저하되지 않고 지붕, 공장 바닥 또는 옥외 플랫폼에서 안정적으로 유지되는 평평한 고무 재료가 필요할 때 EPDM 시트를 선택합니다.
밀봉 및 보호를 위한 내후성 EPDM 고무 시트 이 EPDM 시트는 햇빛, 비, -40°C~150°C의 온도 변화를 견디므로 까다로운 산업 환경에서 실외 개스킷, 루핑 패드 및 진동 절연을 위한 내구성 있는 선택입니다. 제품보기 → EPDM으로 만든 미끄럼 방지 고무 매트는 동일한 노출을 처리하고 내마모성 표면 패턴을 추가합니다. 이러한 매트는 일반적으로 작업장 입구, 트럭 계단, 경사로 및 가축 구역에 설치되며, 고무는 계속되는 통행에도 유연성과 미끄럼 방지 기능을 유지해야 합니다.
미끄럼 방지 표면을 갖춘 내구성이 뛰어난 Checker 고무 매트 돌출된 체크 무늬 패턴이 특징인 이 고무 매트는 계속해서 사람이 많이 다니고 습하거나 기름이 많은 환경에서 미끄러짐 방지가 필요한 작업장, 트럭 계단, 경사로에서 안정적인 견인력과 충격 흡수 기능을 제공합니다. 제품보기 → EPDM 제품의 제조 방법
EPDM 제품의 최종 성능은 컴파운딩 단계에서 결정됩니다. 폴리머, 카본 블랙, 가소제, 경화제 및 촉진제는 무게를 측정하고 내부 믹서에서 혼합한 다음 개방형 혼합 밀에서 추가로 균질화됩니다. 카본 블랙이나 경화제의 분산 불량은 나중에 완성된 부품의 경도가 일정하지 않거나 인장 강도가 약하거나 압축률이 고르지 않은 것으로 나타납니다.
시트는 두께를 조절하기 위해 2개 또는 3개의 롤이 있는 고무 캘린더를 통해 화합물을 통과시켜 형성되며, 프로파일과 호스는 고온 공급 또는 저온 공급 압출기로 만들어집니다. 씰 및 개스킷과 같은 성형 부품은 열과 압력이 가황을 유발하는 압축 성형 또는 사출 성형 프레스에서 경화됩니다. 일관된 품질은 레시피와 가공 장비의 상태에 따라 달라집니다. 에 고무 가공 기계에 대한 실용 가이드 각 머신 유형의 기능과 제한사항을 설명합니다.
구매자에게 이는 동일한 EPDM 폴리머라도 혼합, 성형 및 경화에 따라 매우 다른 최종 제품을 생산할 수 있기 때문에 이것이 중요합니다. 마모된 롤이 있는 캘린더에서 생산된 시트는 폭 전체에 걸쳐 두께 변화를 보이는 반면, 경화 시간이 충분하지 않은 성형 씰은 재료 자체가 제안하는 것보다 훨씬 빨리 실패합니다.
EPDM 제품에 대한 실제 구매 고려 사항
EPDM 제품을 평가할 때 전체 화합물 사양을 요청하고 다음 5가지 매개변수를 염두에 두십시오.
- 경도(쇼어 A)
- 작동 온도에서의 압축 세트
- 두께 공차
- 원단 삽입 등 보강
- 경화 시스템, 과산화물 또는 황
경도 및 압축 세트
경도는 일반적으로 첫 번째 사양으로 나열되며, EPDM 제품의 일반적인 Shore A 범위는 40~90입니다. 올바른 값은 밀봉 압력과 부품이 흡수해야 하는 움직임의 양에 따라 달라집니다. 정적 개스킷의 경우 압축 영구 변형이 경도보다 더 중요합니다. 실제 서비스 조건은 거의 항상 더 뜨겁기 때문에 실온뿐만 아니라 70°C 또는 100°C에서 측정된 압축 영구 변형 데이터를 요청하십시오.
두께 및 공차
시트와 매트의 경우 공칭 두께로는 거의 충분하지 않습니다. 전체 롤 폭에 걸친 두께 공차에 대해 문의하십시오. 가장자리 근처에서 2.5mm를 측정하는 3mm 시트는 밀봉 응용 분야에서 틈을 만들 수 있습니다. 고품질 캘린더 EPDM 시트는 일반적으로 대략 ±0.2~±0.3mm로 유지되며 대량 주문하기 전에 해당 공차를 확인해야 합니다.
강화
치수 안정성과 인장 강도가 중요한 경우에는 직물이 삽입된 EPDM 시트가 올바른 선택입니다. 직조 폴리에스테르 또는 나일론 층은 설치 중 및 기계적 하중 하에서 시트가 늘어나는 것을 방지합니다. 지붕재와 두꺼운 매트의 경우 직물 강화가 폴리머 등급 자체보다 더 중요한 경우가 많습니다.
경화 시스템 및 첨가제
과산화물 경화 EPDM은 더 나은 내열성과 더 낮은 압축 영구 변형을 제공하는 반면, 황 경화 화합물은 가공이 더 쉽고 일반적으로 더 낮은 비용으로 더 높은 물리적 강도를 제공합니다. 카본 블랙 유형, 가소제 선택 및 공정 오일 함량은 모두 가격과 성능에 영향을 미칩니다. 까다로운 환경을 위해 EPDM을 구매할 때 제품 이름뿐만 아니라 전체 화합물 사양을 비교하십시오.
실외, 습식 또는 고온 서비스용 고무 부품을 계획하고 있다면 EPDM 시트, 미끄럼 방지 매트 및 경화 장비가 나머지 생산 라인에 어떻게 적합한지 검토해 볼 가치가 있습니다. 더 넓은 개요 고무 제품 솔루션 올바른 제조 공정에 맞춰 재료 선택을 조정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
최종 생각
EPDM 고무는 엘라스토머 계열의 신뢰할 수 있는 주력 제품입니다. 내후성, 내열성, 내수성 및 전기 절연성은 단일 범주에서 최고는 아니지만 적당한 가격으로 이 네 가지를 모두 조합하면 지붕재, 자동차, 가전제품 및 산업 응용 분야 전반에 걸쳐 지정된 재료를 유지할 수 있습니다. 가장 중요한 선택 규칙은 또한 가장 간단합니다. 즉, 석유계 오일이 없는 곳에만 EPDM을 사용하십시오. 해당 조건이 충족되고 합성 및 처리가 올바르게 완료되면 EPDM 제품은 일반적으로 장착된 장비보다 오래갑니다.
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