انتخاب گرید مناسب EPDM در صنایع خودرو

انتخاب گرید مناسب EPDM برای کاربری های مختلف

EPDM، سبک ترین رابر موجود برای تولید قطعات مختلف است. این پلیمر امکان تنظیم خواص نهایی قطعات تولیدی را به کمک تغییر ساختار شیمیایی و فیزیکی زنجیره های پلیمری مهیا می سازد. همچنین به دلیل اشباع بودن ساختار شیمیایی آن، این رابر مقاومت جوی بینظیری در شرایط کاربری دمای بالا یا تابش اشعه فرابنفش، نسبت به سایر رابرهای سنتزی مانند BR و SBR دارد. این رابر با داشتن ثابت دی الکتریک پایین و همچنین ولتاژ شکست دی الکتریک بالا، یکی از بهترین گزینه های موجود برای کاربری روکش دهی کابل های الکتریکی است. از این رو انتخاب گرید مناسب EPDM برای کاربری های مختلف دغدغه بسیاری از تولید کنندگان است.

نوارهای آب بند خودرویی

برای انتخاب مناسب ترین گرید برای کاربری مد نظر، مانند نوارهای آب بند خودرویی ( حالت عادی یا فوم)، گسکت و گرومت، لاینر، ژئوممبران، تسمه، شلنگ، روکش کابل، اصلاح پلاستیک، اصلاح ویسکوزیته روغن، پدهای پل، اورینگ، تایرسازی، و … بایستی مشخصات زیر را در نظر گرفت.

انتخاب گرید مناسب EPDM در صنایع خودرو

  • درصد اتیلن: درصدهای اتیلن معمول موجود در زنجیره EPDM در محدود 40-70 درصد وزنی است. هرچه درصد اتیلن بالاتر رود، استحکام مکانیکی گرید افزایش می یابد، اما از طرفی سختی نمونه و دمای انتقال شیشه ای نیز بالا می رود. این نکته منجر به کاهش عملکرد نرم کنندگی EPDM می شود.
  • وزن مولکولی: با افزایش وزن مولکولی، و معادل آن ویسکوزیته مونی، استحکام مکانیکی افزایش پیدا می کند. همچنین در اینصورت مانایی فشاری (Compression set) کاهش پیدا می کند. این نکته طراحی کامپاندهای ویژه را ممکن می سازد.
  • درصد دی ان منومر: با افزایش درصد وزنی دی ان منومر در ساختار EPDM، سرعت پخت کامپاند نهایی بالاتر می رود و از طرفی مانایی فشاری کاهش پیدا می کند.

علاوه بر نکات ذکر شده در بالا، گریدهای EPDM مرغوب دارای درصد ژل و بقایای کاتالیست پایینی هستند. این نکته پایداری EPDM را در فرایند شکل دهی تضمین می کند و از طرفی ویسکوزیته نمونه و به دنبال آن خواص مکانیکی آن تغییر پیدا نمی کند. گریدهای تولید شده با کاتالیست های متالوسنی مقدار کلرین کمتری دارند و همچنین توزیع وزن مولکولی باریک تری دارند. این ویژگی ها خواص مکانیکی منحصر بفردی ایجاد می کند.

نکته پایانی دقت به حضور یا عدم حضور روغن در ساختار EPDM و شکل فیزیکی محصول است. حضور روغن در ساختار EPDM، برخی مزایا مانند فرایندپذیری بهتر را بدنبال دارد، اما از طرف دیگر برخی خواص مکانیکی را کاهش می دهد. همچنین شکل فیزیکی EPDM می تواند بصورت Bale یک تکه و پیوسته، Bale با ساختار گسسته و گرانولی باشد. از نظر سهولت در خوراک دهی نمونه های گرانولی بهترین عملکرد را دارند، اما به دلیل محدودیت های فرایند تولید، دستیابی به این حالت تنها در برخی گریدها ممکن است.

 

 

EPDM یک تکه EPDM بیل گسسته EPDM گرانول
Bale یک تکه Bale گسسته گرانول

بازیگران اصلی تولید EPDM

پس از SBR و EPDM ،BR حجم تولید را در بین رابرهای مصنوعی دنیا دارد. حدود 12 درصد از رابرهای دنیا EPDM هستند که در صنایعی همچون خودروسازی، ساختمان، روان کننده ها، کامپاندینگ، روکش کابل و غیره به کار می رود.

ظهور یک کائوچوی حرارتی در خانواده محصولات میتسویی

EPDM App in low temp

برتری گرید جدید Mitsui EBT در چالش دمای پایین

مدت زمان مدیدی است که الاستومر EPDM شرکت میتسویی با نام تجاری Mitsui EPT تولید می شود . در تولید این الاستومر از تکنولوژی ویژه کاتالیزورهای متالوسن که یک شاهکار در فن آوری پلیمریزاسیون است ، استفاده می شود. تفکر حاکم بر شرکت میتسویی همیشه این بوده که به کمک واحد تحقیق و توسعه قدرتمند خود نیازمندیهای مشتریانش را برآورده کند. یکی از این چالش ها و نیازمندی ها، عملکرد و بازدهی (انعطاف پذیری) قطعات تولیدی در دمای بسیار پایین بوده است، که در این راستا میتسویی اخیراً با توسعه کاتالیزورهای متالوسنی بسیار خاص، گونه جدیدی را با نام Mitsui EBT بعنوان برگ برنده  ارائه نموده است.

همانطورکه می دانیم الاستومر EPDM ترپلیمری از اتیلن، پروپیلن و یک مونومر دی انی است. لذا مجموعه خواصی که از EPDM بدست می آید ناشی از ترکیب درصد این مونومرها، مونی ویسکوزیته، جرم مولکولی ، نوع مونومر دی ان و … می باشد. میتسویی در گرید جدید خود پروپیلن را با بوتن جایگزین کرده و محصول جدیدی بنام Mitsui EBT تولید کرده است. در این گرید جدید با داشتن دانستیه گره خوردگی کمتر، وزن مولکولی گره خوردگی بالاتر و تحرک زیاد زنجیرهای جانبی محصولی پدید آمده که اگر آنرا با EPT  (که آن نیز با کاتالیزور متالوسنی سنتز می شود) مقایسه کنیم، سختی پایین تر و مقاومت سرمایی بهتری حاصل می شود. همچنین Tg این محصول پایین تر و چسبناکی بیشتری را هم فراهم می آورد. در این محصول بوتن کو پلیمریزه شده با اتیلن مقاومت سرمایشی بهتر، ویسکوزیته کمتر و فرآیندپذیری بهتری در مقایسه با انواع گریدهای EPT ایجاد می کند. از آنجائیکه توزیع جرم مولکولی با کاتالیزور متالوسنی باریک است و ازطرف دیگر با محتوی اتیلن بالا (%70) ، دستیابی به خواص مکانیکی بالا امکان پذیر می شود. پخت پروکسیدی این محصول مانایی فشاری بی نظیری در دماهای -40oC , 150oC بدست می دهد.از سوی دیگر همزمان دمای گهمان T10 نیز -55oC می باشد. با این شرایط Mitsui EBT رقیب جدی سیلیکون ( در آمیزه های رنگی و مشکی ) است که علاوه بر اینکه خواص استحکامی آن بسیار بالاتر از سیلیکون است ، مقاومت حرارتی بهتری در دمای 150oC و مانایی فشاری غیر قابل مقایسه ای در دمای -50oC حاصل می کند. همچنین از آنجاییکه امکان کامپاندینگ و افزودن فیلر و روغن به Mitsui EBT وجود دارد ، قیمت آمیزه نهایی در مقایسه با سیلیکون کاملاً رقابتی خواهد بود.

برای دریافت اطلاعات بیشتر می توانید با شرکت پلیمر پیشرفته دانا ، نماینده رسمی Mitsui Chemicals در ایران (شماره تماس 7-88222006 همچنین www.polymer-pishrafteh.ir ) تماس حاصل فرمایید.