واشر EPDM

شناخت واشر EPDM

واشر دارای ظاهری حلقوی و از جنس فلز و یا پلاستیک می باشد، که از جمله آن می توان به واشر EPDM اشاره نمود. کاربرد واشرها به طور کلی برای تنظیم بار بین پیچ و مهره و یا استفاده به عنوان درزگیر می باشد که سبب می شود اصطکاک بین پیچ و مهره یا قطعه مورد نظر باعث باز شدن آن نگردد. از کاربردهای دیگر واشرها، می توان به جلوگیری از نشتی سیالات و همچنین عایق گازها و مایعات اشاره کرد.

واشر EPDM (اتیلن پروپیلن دی ان مونومر) یک تری پلیمر است، در واقع ساختاری لاستیکی با یک مونومر سوم یا دی ان غیر مزدوج به کوپلیمر که زنجیره اتیلن- پروپیلن می باشد. لازم به ذکر است که واشر EPDM دارای پیوند دوگانه است و ۵۰ درصد مونومرهای این نوع واشر دارای پیوند دوگانه هستند.

واشر EPDM پلاستیکی با زنجیره اصلی اتیلن و پروپیلن است که پلاستیک مصنوعی بوده و تمامی ویژگی های لاستیک طبیعی را داراست، خاصیت کشسانی بالایی دارد و با اعمال فشار بر روی آن، به حالت اولیه خود باز می گردد و تغییر در ظاهر آن ایجاد نمی شود و به همین علت برای قسمت هایی که نیاز به مقاومت در برابر گازها، سیالات، اسید و … است، گزینه بسیار مناسبی محسوب می گردد.

به طور کلی می توان اظهار داشت که نام تجاری ای پی دی ام، لاستیک اتیلن پروپیلن است که با توجه مقاومت بالای واشر EPDM در برابر ساییدگی، پارگی و فشار، کاربرد مختلفی در صنایع پیدا می کند به عنوان مثال کاربرد وسیعی در صنعت آب و فاضلاب و همچنین ساخت درب و پنجره دارد.

قطر و ضخامت واشر EPDM

ورقه های لاستیکی برخلاف واشر EPDM تنوع بسیار زیادتری دارد و با توجه به ویژگی های یونیک خود توانسته اند کاربردهای مختلفی در بخش های گوناگون صنعت داشته باشند.

واشرهای پلاستیکی عرضی بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ سانتی متر و ضخامتی بین ۱.۵ تا ۲۰ میلیمتر داشته و همگی دارای نقش آب بندی و جلوگیری از نفوذ آب در صنایع مختلف دارند.

در مقابل واشر EPDM ضخامتی بین ۱ تا ۶ میلیمتر دارد که تعیین میزان ضخامت پس از مشخص شدن کاربرد و سپس مقدار مواد اولیه مورد نیاز برای ساخت انجام می شود. این واشر به دلیل این که از پلیمرهای اشباع شده تولید می گردد نسبت به واشرهایی که مواد اولیه آن پلیمرهای غیر اشباع هستند، مثل لاستیک های طبیعی، مقاومت بسیار بیشتری دارند.

با توجه به نیاز بازار و صنایع مختلف، شرکت های تولید واشر EPDM ضخامت های مختلفی از آن را عرضه می کنند که هر ضخامت تعیین کننده میزان قدرت آن در برابر نفوذ آب، خنثی کردن لرزش و کاربرد در صنایع الکتریکی است.

نحوه تولید واشر EPDM

واشر EPDM از محصولات نفت خام بوده و نوعی الاستومر محسوب می گردد، با توجه به این که پلاستیک به صورت سالیانه ۱۵ میلیارد کیلوگرم در جهان تولید می شود، این واشرها حدود دو سوم تولید لاستیک را به خود اختصاص می دهند.

واشر EPDM به صورت پلیمریزاسیونی یا همان زیگلر ناتا تولید می شود، پلاستیک نیز با دو روش محلول و امولسیون سرد ایجاد می گردد. اتیلن و پروپیلن که هر دو پلیمر هستند با روش محلول و با استفاده از کاتالیزور زیگلر ایجاد می گردند، پلاستیک تولید شده پیوند دوگانه ای در ساختار خود ندارد و به همین دلیل در واکنش های افزایشی شرکت نمی کند و همچنین در مقابل ترکیباتی مانند اکسیژن و اوزون نیز مقاوم است.

همانطور که در قسمت های قبل ذکر کردیم واشر EPDM از پلاستیک بوده و از واحدهایی شامل اتیلن، پروپیلن و دی اِن غیر اشباع ساخته شده است، اتیلن موجود در ساختار حدود ۴۵ تا ۷۵% و دی ان حدود ۲ تا ۱۲ درصد از حجم کل ساختار را به خود اختصاص می دهد. هنگامی که مقدار پروپیلن در این ساختار افزایش یابد، میزان کشسانی آن نیز افزایش می یابد، میزان مقاومت آن کمتر می شود اما در صورتی که میزان اتیلن در ساختار بیشتر باشد پخت و آماده سازی آن با سرعت بیشتری صورت گرفته و میزان اکستروژن بیشتر می شود.

پخت پلاستیک با وجود اتیلن در شکل پراکسید و یا گوگرد بهتر صورت می گیرد و به همین دلیل زمان آماده سازی را کاهش می دهد، به صورت معمولی واشر زمانی آماده می شود که ترکیب نهایی به دست بیاید. پس از به دست آمدن محصول نهایی از پلاستیک، برش هایی به صورت دایره ای که به آن اورینگ گفته می شود، بر روی آن زده می شود. اورینگ حاصل از الاستومرها، در قالب مخصوص قرار داده شده و پس از قرارگیری در دما و فشار بالا، برش داده می شود و بدین ترتیب واشرها به دست می آیند.

ساختار واشرها به گونه ایست که از نشتی سیالات مختلف جلوگیری می کند و به همین دلیل کاربرد بسیار وسیعی در زمینه آب و فاضلاب دارد. واشر EPDM با توجه به نوع کاربرد آن در صنایع مختلف، ممکن است اشکال مختلفی داشته باشد و لزوما دایره ای شکل نیست. شکل مربعی نیز از اشکال رایج واشر EPDM بوده و همچنین ممکن است برای ایجاد مقاومت بیشتر، در قسمت پشتی واشر چسبی طراحی شود که متناسب با نیاز مشتری است.

واشر EPDM به صورت غیر اشباع از پلاستیک ساخته شده و می تواند تا دمای ۱۵۰ درجه سانتیگراد را تحمل نماید، طول عمر مفید آن زیاد است و می توانید سال های طولانی بدون کاهش میزان مقاومت و استحکام، از آن استفاده کنید.

موارد استفاده از واشر EPDM

لاستیک ای پی دی ام یا EPDM Rubber از جمله پرمصرف ترین و پرکاربردترین لاستیک ها در صنایع مختلف است و حجم زیادی از پلاستیک تولید شده به این نوع لاستیک ها اختصاص پیدا می کند. لاستیک ها دارای کاربردهای مختلفی هستند که هر صنعتی با توجه به خصوصیات متنوع این نوع لاستیک ها از آن استفاده می کند. لاستیک های EPDM به شکل های مختلفی اعم از نوار، ورق، واشر و … ساخته و روانه بازار می گردد.

پلاستیک در سال ۱۹۹۶ کشف شد و به تدریج توسعه یافت و از پلاستیک ساخته شده به عنوان پوششی برای پشت بام استفاده می شد. توجه داشته باشید که به دلیل افزایش قیمت محصولات نفتی و گران شدن ایزوگام، استفاده از پوشش های لاستیکی EPDM بسیار رونق گرفت و بسیاری از تولید کنندگان را به سمت خود جذب کرد چرا که از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه بوده و همچنین تمامی ویژگی های مربوط به ایزوگام را در خود داشت و از نفوذ آب جلوگیری می کرد.

لاستیک EPDM در صنعت خودروسازی نیز کاربرد بسیاری دارد به طور مثال برای تولید انواع لاستیک ماشین، ترمز هیدرولیکی خودرو، عایق موجود در قطعات موتور ماشین های سنگین و… همگی از نوع لاستیک EPDM هستند. عایق هایی که در یخچال، ماشین لباسشویی و شلنگ به کار می روند همگی از لاستیک های EPDM می باشند.

ویژگی منحصر به فرد لاستیک های EPDM مربوط به خاصیت ضد UV آن است، خاصیت ضد UV بدین معنی است که اشعه خورشید بر روی آن تأثیری نداشته و به همین دلیل برای استفاده در وسایل آزمایشگاهی گزینه بسیار مناسبی است.

از دیگر موارد استفاده پلاستیک EPDM، استفاده از آن به عنوان عایق در روکش انواع سیم ها و کابل هاست، جریان الکتریکی را از خود عبور نمی دهد و به همین دلیل بهترین گزینه به عنوان عایق جریان الکتریکی می باشد. لغزنده نبوده و انتخاب مناسبی برای کفپوش استخرهاست، برای عایق کردن در و پنجره ها در ساختمان سازی بسیار پرکاربرد می باشد.

پلاستیک EPDM ضد آب بوده و در برابر نمک نیز مقاومت بالایی دارد و استحکام و مقاومت خود را از دست نمی دهد و با توجه به مطالب ذکر شده در کشتی ها و قایق ها بسیار کاربرد دارد (اکثر آب های آزاد که کشتی و قایق در آن قرار می گیرند دارای آب شور هستند). درزبندی و عایق بندی نمای شیشه ای اماکن مختلف با استفاده از پلاستیک EPDM صورت می گیرد بدین شکل که در نرده های شیشه ای از نوارهای دارای این پلاستیک استفاده می شود و همچنین برای عایق کردن انواع درهای آلومینیومی نیز به کار می رود.

واشر EPDM در صنعت آب و فاضلاب بسیار پرکاربرد بوده و برای آب بندی از این نوع لاستیک استفاده می شود زیرا از بروز نشتی در اتصالات جلوگیری می کند، دوام بالایی داشته و با توجه به عمر مفید بالای آن، نیاز به تعویض زودهنگام ندارد.

از جمله محصولاتی که از لاستیک EPDM به دست می آید، واشر EPDM می باشد که علاوه بر کاربرد متنوع در صنعت آب و فاضلاب، در صنایع شیمیایی نیز کاربرد دارد زیرا در برابر انواع مواد شیمیایی و دمای بالا دارای مقاومت بالایی است. در پمپ ها و همزن ها و لوله های حامل گاز ، لوله های پلی اتیلن، لوله های کاروگیت و … نیز از این نوع واشر استفاده می شود، لازم به ذکر است که این واشرها نیازی به تعمیر نداشته و دارای عمر مفید بالایی هستند و به همین دلیل هزینه های جانبی پروژه ها مثل نیاز به تعویض و ترمیم بسیار کاهش می یابد.

تأثیر مونومرها بر روی خواص پلی اتیلن

پلی اتیلن پلیمری است که از اتیلن و پروپیلن تشکیل شده و درصد اتیلن نسبت به پروپیلن در آن بیشتر می باشد و می توان اظهار داشت که حدود ۸۰ درصد پلی اتیلن را اتیلن تشکیل می دهد. البته باید توجه داشت که در نوع صنعتی پلی اتیلن، درصد اتیلن کمتر می باشد.

اتیلن و پروپیلن که در تشکیل زنجیره پلی اتیلن نقش دارند، باعث ایجاد بروز ویژگی های منحصر به فرد به آن می شوند، بدین صورت که پروپیلن از سخت شدن پلاستیک جلوگیری می کند. هنگامی که در ترکیب هیدراتاسیون اتفاق بیفتد یعنی پیوند دوگانه سیر شده و به پیوند یگانه تبدیل شود، برای پخت جایی برای عنصر گوگرد باقی نمی ماند و با توجه به وضعیت موجود برای اضافه شدن عنصر گوگرد لازم است یک مونومر به زنجیره پلی اتیلن اضافه شود. با اضافه شدن مونومر، پیوند دوگانه تشکیل می گردد و امکان حضور عنصر گوگرد در ترکیب وجود دارد.

با اضافه شدن مونومر به زنجیره پلی اتیلن، ویژگی پلاستیک دچار تغییر شده و می تواند در برابر اوزون مقاومت بالایی از خود نشان دهد و به همین دلیل سختی آن بیشتر می شود. مهم ترین مونومری که به زنجیره پلی اتیلن اضافه می شود و ویژگی های لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر را بهبود می بخشد، ۱ و ۴ هگزا دی ان است. لاستیک اتیلن پروپیلن دی ان مونومر EPDM، با توجه به نوع مونومری که به آن متصل می شود و همچنین شرایط پلیمر شدن آن، خاصیت و ویژگی های متفاوتی از خود بروز می دهد.

ویژگی های EPDM

خاصیت پلاستیک EPDM با توجه به تغییرات وزن مولکولی که در طول واکنش نسبت به کاتالیزور رخ می دهد و یا با توجه به نوع روش پلیمریزاسیون آن، تغییر می کند. در ادامه به بیان ویژگی پلاستیک و واشر EPDM می پردازیم:

• مقاومت بالا در برابر اوزون و اکسیژن دارد البته در صورتی که شاخه اصلی پلیمر اشباع و همچنین شاخه فرعی پیوند دوگانه داشته باشد.
• کشسانی بالایی داشته و در اثر وارد شدن فشار به آن تغییر حالت نمی دهد.
• در برابر حرارت تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد آسیب نمی بیند.
• دارای چگالی پایین است.
• مقاومت الکتریکی بالایی دارد.
• مقاوم در برابر اسید، باز، حلال های قطبی، روغن های غیر قطبی بوده در اثر عبور سیالات از آن دچار مشکل نمی شود.
• عایق بوده و هدایت الکتریکی پایینی دارد و به همین دلیل به عنوان روکش سیم و کابل های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.
• ارزان تر از سیلیکون بوده و به همین خاطر به سادگی می تواند جایگزین آن شود.
• مقاومت بالایی در برابر آب و بخار داشته و در صورت عبور بخار آب با فشار، اتصالات سست نمی گردد.
• مقاومت در دماهای مختلف (۲۰- تا ۳۵۰ درجه) دارد
• مقاوم به انواع شرایط آب و هوایی داشته و می توانید در هر نوع آب و هوایی به راحتی از آن استفاده نمایید.
• نسبت به پرتوهای فرابنفش خورشید مقاوم است و ترکیب آن تغییری نمی کند.
• در برابر فرسایش مقاوم است.
• پایداری بالایی دارد و نیاز به تعویض ندارد.
• قابل استفاده برای قالب گیری می باشد.
• دارای خاصیت ضد آب است و برای جلوگیری از نشتی به عنوان عایق از آن استفاده می شود.
• دارای خاصیت ضربه گیری بوده و مانع از به وجود آمدن اصطکاک می گردد.
• مقاوم در برابر پارگی، ساییده شدن و محلول های نمکی است.