Свойства прокладочного материала EPDM Резина твердостью 60 EPDM против неопрена

автор: Qishine Industry

2023-05-16

Краткий обзор за минуту

Прокладка 60 дюрометра — это Shore A 60, средне-мягкая резина, уплотняющая неровные фланцы без выдавливания под нагрузкой болтов.
EPDM работает -20°F…+250°F (-29°C…+121°C) и лидирует на улице по озону, УФ, воде и пару.
Неопрен (CR) доходит -40°F…+250°F, лучше терпит умеренное масло и истирание и предпочтителен там, где важна огнестойкость.
Буна-N лучше всех уплотняет нефтяные масла, но начинает с +20°F; Viton и PTFE дотягивают до +450°F с широчайшей химией.

Что на самом деле говорит «60 дюрометров»

Твёрдость измеряется по шкале Shore A для резины. Значение 60A находится в середине практического диапазона прокладок: достаточно мягкая, чтобы прилегать к слегка волнистой или питтинговой поверхности фланца, и достаточно твёрдая, чтобы не выдавливаться в зазор при затяжке болтов.

Это число — твёрдость, не прочность. Две прокладки могут обе читать 60A и вести себя совершенно по-разному, ведь термостойкость, совместимость со средами и остаточная деформация зависят от полимера, а не от дюрометра. Самый частый промах — сравнивать числа твёрдости, когда сначала стоит сравнивать полимеры, а затем убедиться, что твёрдость подходит фланцу и нагрузке болтов.

EPDM против неопрена: свойства бок о бок

Свойство	EPDM	Неопрен (CR)	Буна-N (NBR)
Рабочая температура	-20°F…+250°F (-29°C…+121°C)	-40°F…+250°F (-40°C…+121°C)	+20°F…+250°F (-7°C…+121°C)
Погода, УФ, озон	Отличная — эталонный эластомер	Хорошая	Низкая — деградирует на улице
Вода и пар	Отличная	Хорошая	Средняя
Нефтяное масло и топливо	Низкая — сильно набухает	Средняя	Отличная
Кислоты и щёлочи	Хорошая в широком диапазоне pH	Средняя-хорошая	Средняя
Истирание	Средняя	Хорошая	Хорошая
Огнестойкость	Низкая	Хорошая — есть самозатухающие сорта	Низкая
Типичное применение	Улица, HVAC, вода, градирни	Масляный туман, погода, истирание	Масло, топливо, гидравлика

Таблица — отправная точка, не приговор. Концентрация, давление и непрерывное против прерывистого воздействия сдвигают ответ, и материал, выдержавший тест на брызги, может провалиться при статической выдержке.

Как правильно читать температурные пределы

Любой опубликованный температурный диапазон описывает окно непрерывной службы, а не кратковременный пик. Работа прокладки EPDM на верхнем пределе месяцами отличается от краткого отклонения во время цикла очистки.

Нижние пределы резко различаются по полимеру: неопрен доходит -40°F (-40°C), EPDM останавливается на -20°F (-29°C), а буна-N начинает лишь с +20°F (-7°C). В холодном климате на улице эта одна строка решает материал.

Секции толще стандартных 1/8 и 1/16 дюйма изолируют поверхности фланца друг от друга, замедляя теплопередачу, но меняя поведение при сжатии под моментом. Всегда сверяйте толщину прокладки с доступной нагрузкой болтов.

Где выигрывает EPDM

EPDM — эластомер по умолчанию для всего, что подвергается солнцу. Он сопротивляется озоновому растрескиванию, УФ-деградации и долгой эрозии лучше любого другого каучука общего назначения, поэтому доминирует в уличных уплотнениях, кровлях, HVAC и наружной автомобильной отделке.

Он также хорошо работает в горячей воде и паре и держит широкий диапазон pH, поэтому част в водоподготовке, градирнях и общих химических линиях без масел.

Ограничение решающее: EPDM сильно набухает в нефтяных маслах и топливе. Если линия несёт масло, EPDM — неверный ответ при любом температурном рейтинге.

Где выигрывает неопрен

Неопрен, или полихлоропрен (CR), занимает середину. Он терпит умеренный контакт с маслом, лучше EPDM сопротивляется истиранию и доходит -40°F (-40°C) на холоде — преимущество 20°F в зимних установках.

Другое отличительное свойство — огнестойкость. Есть самозатухающие сорта, поэтому неопрен встречается в морской, ж/д и подземной работе, где горящая прокладка недопустима.

Слабое место — тяжёлые ароматические среды и топливо. Неопрен в них набухает, и на смену приходит буна-N.

Где уместен буна-N, а где нет

Буна-N, или нитрильный каучук (NBR), — лучший маслостойкий эластомер общего назначения в этой группе. Он держит нефтяные масла, гидрожидкости, смазки и топливо, которые погубили бы EPDM.

Два предостережения. Нижний порог +20°F (-7°C), поэтому он непригоден для морозной уличной службы, и быстро деградирует на солнце и озоне, поэтому ставится внутри оборудования, а не на открытых фланцах.

Выше всех трёх — Viton (FKM) до +450°F (+232°C) с широкой химической стойкостью и PTFE до +450°F с широчайшей химической совместимостью из перечисленных.

Распространённые ошибки выбора

Выбор только по температуре. Прокладка, выдержавшая жар, но набухающая в среде, откажет за недели.
Мысль, что твёрдая прокладка уплотняет лучше. Лист 70A или 80A сопротивляются экструзии, но хуже прилегает; на питтинговой или коробленой поверхности он течёт там, где 60A уплотнил бы.
Игнорирование фланца и нагрузки болтов. Твёрдость должна соответствовать доступному напряжению сжатия: слишком мягкая — выдавливается, слишком твёрдая — болты не разовьют достаточного напряжения прилегания.
Повторное использование сжатой прокладки. Резина берёт постоянную деформацию после затяжки, поэтому бывшая в работе прокладка не идёт обратно.

Как специфицировать нужную прокладку

Рабочая последовательность: сначала определите среду, затем температурный диапазон с учётом пуска и циклов очистки, затем тип фланца и класс давления, и только потом твёрдость и толщину.

Указывайте стандарт, где он применим, — ASME B16.21 для неметаллических плоских прокладок и ASME B16.20 для спиральнонавитых и RTJ, ведь размерное соответствие обычно и есть то, что проверяет покупатель.

Для изолирующих комплектов уплотнительное кольцо — лишь один элемент. Втулка, изолирующая и стальная шайбы вместе образуют диэлектрический барьер, поэтому материал уплотнения выбирают вместе с сортом втулки G10 или G11, а не в отрыве.

Вопросы и ответы

60 дюрометров тверже или мягче 70?

Мягче. На шкале Shore A большее число — более твёрдая резина. 60A лучше прилегает к неровным фланцам, а 70A лучше сопротивляется экструзии при высокой нагрузке.

Можно ли EPDM для масляной службы?

Нет. EPDM сильно набухает в нефтяных маслах и топливе и теряет силу уплотнения. Для масла берите буна-N (NBR) или Viton (FKM).

Что лучше для улицы — EPDM или неопрен?

EPDM. Он лучше неопрена сопротивляется озону, УФ и долгой эрозии и стандартен для открытых уличных уплотнений. Неопрен лучше там, где ещё нужен умеренный контакт с маслом или огнестойкость.