Werkstoffkompass EPDM

(Bild: ISGATEC GmbH)

06.03.2020 Werkstoffkompass EPDM

Allrounder mit engen Versagenstoleranzen

von Karl-Friedrich Berger (ISGATEC GmbH)

Der vor allem im Lebensmittelbereich eingesetzte EPDM-Kautschuk mit einem sehr breiten Einsatzspektrum wird durch den Mischungsaufbau erheblich beeinflusst.

Ausschlaggebend sind hierfür der Ethylengehalt und der Anteil an Dien. Gleichermaßen wie bei NBR gilt, dass ohne eine genaue Definition der gewünschten Eigenschaften die permanente Gefahr von Qualitätsschwankungen besteht. Eine genaue Definition der Mischung ist unabdingbar. Schon geringe Änderungen auch nur einer Mischungskomponente können zum Versagen der Dichtung oder des Formteiles, Profils führen.

Vernetzungssysteme – EPDM ist i.d.R. schwefelvernetzt. Eine peroxidische Vernetzung erfordert ein Nachtempern bei der Herstellung. Der Ethylengehalt der Mischung muss aber in diesem Fall mindestens 60 Gewichts-% betragen. Solche Qualitäten erlauben eine Erhöhung der Anwendungstemperatur und können dann bis ca. 150 °C eingesetzt werden. Aber Vorsicht: Diese Vernetzung erfordert eine hohe Prozesssicherheit. Die Lanxess AG hat eine neue Vernetzungstechnologie für EPDM-Kautschuk entwickelt, bei dem Zeolith als Co-Aktivator für eine Vulkanisation mit Resol eingesetzt wird. Damit werden nicht nur eine hohe Vulkanisationsgeschwindigkeit, sondern auch ein fast doppelt so hoher Vernetzungsgrad – abhängig von der Kautschuksorte – ermöglicht. Dies verringert die Vulkanisationsdauer um bis zu 75%. Die Zeolith-Aktivierung ist auch für die dynamische Vulkanisation von EPDM-basierten TPV geeignet. Die wesentlich kürzere Vulkanisationsdauer wirkt preisreduzierend, der fast doppelt so hohe Vernetzungsgrad wird u.U. die mechanischen Werte verbessern und z.B. das Auswandern von Weichmachern verringern.

Mischungen – Polymere mit einem Ethylengehalt von 45% bis 55% haben die beste Kälteflexibilität und gute kautschuktechnologische Eigenschaften (z.B. Elastizität). Bei Mischungen mit höherem Ethylengehalt nimmt der Druckverformungsrest in Kälte zu. Ein höherer Dien-Gehalt bewirkt eine höhere Vernetzungsgeschwindigkeit, Vernetzungsdichte und Festigkeit sowie eine geringere bleibende Verformung. Die Alterungs-, Witterungs- und Ozonbeständigkeit nimmt dagegen mit steigendem Dien-Gehalt ab. Bei grauen und weißen Mischungen wird Kreide statt Ruß als Füllstoff genutzt.

Lieferformen/Verarbeitung – EPDM steht in Form von Folien, Platten, Formteilen, Profilen, aber nicht als Flüssigdichtmaterial zur Verfügung.

Besonderheiten und Einflüsse – EPDM-Kautschuk wird üblicherweise nicht mit anderen Kautschuken verschnitten, weil er sich nur schlecht mit anderen vernetzen lässt – also genau hinschauen, wenn eine solche Mischung angeboten wird. Auch ist es schwierig, EPDM flammwidrig auszurüsten, da flammwidrige Weichmacher bei höheren Dosierungen beim EPDM ausschwitzen.

Bevorzugte Einsatzbereiche – Lebensmittelfertigung, Trinkwasseranlagen, Haushaltsgeräte – z.B. Wasser- und Dampfmembrane – Dichtungen für Fenster (auch KFZ im Hochpreissegment), Türen, Fassaden, Dachfolien, Scheibenwischergummi, Brems-, Kühler-, Heizungs-, Lüftungsschläuche, Kabelindustrie.

Werkstoffprofil
WerkstoffEthylen-Propylen-Dien-Kautschuk
Int. KurzzeichenEPDM
GruppeM-Gruppe
Härtespektrum
Anwendungstemperatur-40 °C bis +135 °C, kurzfristig bis 170 °C, peroxidisch vernetzt bis ca. 150 °C Dauertemperatur einsetzbar
Elektrische Eigenschaftensehr gute elektrische Isoliereigenschaften
Gasdurchlässigkeitähnlich NK und damit hoch
Ozon-, Witterungs-, Altersbeständigkeithervorragende Beständigkeit gegen Wärme, Ozon, Sauerstoff und andere atmosphärische Einflüsse, damit auch ausgezeichnete Beständigkeit gegen Alterung
Chemische Beständigkeitgut beständig gegen Wasser, verdünnte Säuren, Laugen, Alkalien und Alkohole, Ketone, Glykole; nicht beständig gegen Fette, Mineralöle, Kraftstoffe, Kohlenwasserstoffe
Heißwasser-, dampfbeständigsehr gute Heißwasser- und Dampfbeständigkeit, geringe Wasseraufnahme
Stoßelastizität30 bis 50%
Zugfestigkeitzwischen 7 und 20 N/mm²