Types de joints toriques EPDM : vulcanisés au peroxyde ou au soufre

EPDM (Éthylène-Propylène-Diène Monomère)

L’EPDM (Éthylène-Propylène-Diène Monomère) est un élastomère polyvalent, obtenu par vulcanisation au soufre ou au peroxyde. Grâce à ses propriétés (résistance à l’eau, à la vapeur d’eau, à l’ozone, aux rayonnements UV, aux fluides hydrauliques), il est utilisé dans le monde entier.

Vulcanisation

La vulcanisation (réticulation) est un processus au cours duquel de longues chaînes polymères se forment et sont liées entre elles afin d’obtenir un produit homogène et hautement flexible. Le caoutchouc durcit lorsque l’on applique une température suffisamment élevée pendant une durée déterminée. Le caoutchouc EPDM est un élastomère réticulé par vulcanisation au soufre ou au peroxyde. Les deux procédés présentent des avantages et des inconvénients.

EPR – Qu’est-ce que c’est ?

L’EPR est un caoutchouc éthylène-propylène, copolymère d’éthylène et de propylène. Le caoutchouc synthétique EPDM est un terpolymère d’éthylène et de propylène contenant une faible quantité d’un troisième monomère (généralement un diène) permettant la vulcanisation au soufre. L’EPDM présente des propriétés uniques, notamment la résistance aux intempéries, à l’ozone, la résistance chimique (par exemple aux acides et bases dilués, aux solvants polaires), une excellente flexibilité à basse température et une bonne isolation électrique. La large application de l’EPDM est utile dans de nombreux secteurs.

Types de joints toriques EPDM

Il existe des joints toriques EPDM réticulés par vulcanisation au soufre ou au peroxyde. Le choix de la méthode de réticulation dépend des propriétés requises pour l’application considérée. Les élastomères réticulés au peroxyde présentent une meilleure résistance aux hautes températures, tandis que les élastomères réticulés au soufre offrent une meilleure flexibilité. Ci-dessous, nous examinons plus en détail ces deux types de joints toriques EPDM.

Joints toriques EPDM réticulés au peroxyde

Le caoutchouc synthétique EPDM présente une résistance exceptionnelle à l’ozone, aux intempéries et aux températures élevées. Selon l’environnement d’installation, les joints toriques sont exposés à des produits chimiques agressifs, à des variations de température, à des conditions météorologiques et à des fluctuations cycliques de pression. Les joints toriques EPDM sont réticulés au soufre ou au peroxyde afin d’améliorer les propriétés du matériau dans certaines applications. Découvrez les propriétés de l’EPDM réticulé au peroxyde et les applications où il est le plus souvent utilisé.

Réticulation au peroxyde – propriétés

L’EPDM réticulé au peroxyde résiste à des températures élevées jusqu’à 150 °C. Le caoutchouc synthétique EPDM vulcanisé au peroxyde présente également une résistance à la compression et au vieillissement (durée de vie plus longue), ainsi qu’une résistance à l’alcool, à l’eau chaude, à la vapeur (jusqu’à 204,4 °C), aux liquides de refroidissement moteur, aux liquides de frein, aux cétones et aux acides organiques et inorganiques. Les joints toriques EPDM réticulés au peroxyde ne doivent pas être utilisés dans des applications en contact avec des carburants, des lubrifiants et huiles d’origine pétrolière, des fluides hydrauliques à base d’esters phosphates, des hydrocarbures aliphatiques et des huiles minérales. Les joints réticulés au peroxyde conviennent aux applications propres et hygiéniques telles que l’eau potable, les aliments, les boissons (y compris les produits laitiers).

Joints toriques EPDM réticulés au soufre

Le mélange de différents types de caoutchoucs permet de modifier les propriétés des produits finis. La vulcanisation au soufre a un effet positif sur la stabilité thermique des joints toriques et leur résistance chimique. La vulcanisation au soufre peut être accélérée ou non accélérée. La vulcanisation au soufre accélérée dépend, entre autres, de la structure du caoutchouc et du type d’activateurs.

Réticulation au soufre – propriétés

Les joints toriques EPDM vulcanisés au soufre offrent une très bonne résistance à l’abrasion et à la déchirure. Grâce à leur flexibilité, ils s’allongent sous fortes charges, ce qui protège les joints toriques contre la rupture. Les joints toriques vulcanisés au soufre supportent une plage de température de -55 °C à +120 °C. Ils présentent une bonne résistance aux intempéries et de bonnes propriétés dynamiques. Pendant la vulcanisation au soufre, une odeur de faible intensité est générée et les coûts de production sont bien plus faibles que dans le cas de la réticulation au peroxyde. L’utilisation du soufre lors de la réticulation permet également l’emploi d’une plus grande quantité de charges.

Joints toriques EPDM réticulés au soufre ou au peroxyde – différences

Le matériau EPDM vulcanisé au soufre présente une excellente flexibilité par rapport à l’EPDM réticulé au peroxyde. Malheureusement, il a davantage tendance à durcir. L’EPDM réticulé au peroxyde offre, quant à lui, une meilleure stabilité thermique et une meilleure résistance chimique, ainsi que de meilleures propriétés de compression. L’avantage de la réticulation au peroxyde réside dans la formation de liaisons C–C (carbone-carbone) thermostables, assurant une résistance thermique plus élevée et plus efficace. Les joints toriques en caoutchouc réticulé au peroxyde résistent à des températures jusqu’à 150 °C, tandis que ceux vulcanisés au soufre résistent jusqu’à 120 °C. Les joints toriques réticulés au peroxyde sont cependant plus coûteux à fabriquer. De plus, les produits en caoutchouc vulcanisés au peroxyde présentent une résistance mécanique (résistance à la compression) supérieure à celle des produits vulcanisés au soufre. Les vulcanisats au soufre offrent en revanche une résistance à la traction, à la déchirure et à l’abrasion plus élevée. Sous forte contrainte, les joints toriques s’allongent beaucoup plus, ce qui empêche la déchirure.

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Résumé

Comparaison avec d’autres matériaux

Joints toriques fabriqués à partir d’un mélange EPDM/NBR

Le caoutchouc éthylène-propylène-diène monomère offre la plus grande résistance au rayonnement parmi les élastomères. L’EPDM exposé à l’environnement se dégrade. Il présente également une mauvaise résistance au contact des hydrocarbures aliphatiques. Le caoutchouc nitrile (NBR) est un polymère résistant aux hydrocarbures aliphatiques et résistant au rayonnement. Les joints toriques fabriqués à partir d’un mélange EPDM/NBR augmentent la durée de vie d’un produit en caoutchouc résistant à la fois aux rayonnements UV et aux hydrocarbures aliphatiques. Les joints toriques NBR offrent également une grande résistance aux huiles lubrifiantes et aux solvants polaires (acides et bases). En raison de ces propriétés, les joints toriques NBR sont souvent utilisés dans des applications en contact avec des huiles et graisses à base d’huiles minérales. Pour une utilisation extérieure, les joints toriques en caoutchouc éthylène-propylène-diène sont définitivement le meilleur choix. Cet élastomère est nettement plus résistant au froid que les joints toriques en caoutchouc NBR.

Joints toriques Viton (FKM / FPM)

Les joints toriques en fluoroélastomère FKM (Viton) sont, par rapport au caoutchouc EPDM, résistants à l’eau chaude, à la vapeur, aux acides et aux bases. Les liquides de frein dégradent également les joints toriques Viton (FKM / FPM). En revanche, ces joints offrent une résistance au contact avec les huiles minérales, les carburants et les lubrifiants. Les joints toriques EPDM et FKM (Viton) présentent une résistance comparable à l’ozone et aux intempéries.

Joints toriques en silicone (VMQ)

Les joints toriques en silicone offrent de très bonnes propriétés d’isolation. Ils sont résistants à l’ozone, aux intempéries et aux produits chimiques (solutions salines diluées, huiles et graisses végétales et animales). Cependant, ils ne sont pas mécaniquement résistants. En raison de leur faible résistance, les joints toriques en silicone s’usent rapidement et s’étirent et se déchirent facilement. Le silicone réagit mal à la vapeur chaude, aux acides et aux bases ou aux hydrocarbures aromatiques ; par conséquent, les joints toriques en silicone ne doivent pas être utilisés là où ils entrent en contact avec ces facteurs.

Joints toriques HNBR

L’hydrogénation du caoutchouc nitrile (NBR) produit un polymère synthétique HNBR. Les joints toriques fabriqués à partir de ce matériau ont une excellente résistance mécanique et sont résistants à l’usure. Les joints toriques HNBR sont résistants, par exemple, aux fluides hydrauliques HFA, HFB et HFC, à l’eau chaude, à l’ozone, aux conditions atmosphériques, aux acides et bases dilués. Les joints toriques HNBR ne sont pas compatibles avec les hydrocarbures chlorés, les solvants polaires (cétones, esters, éthers) et les acides forts.

Joints toriques FFKM

Le FFKM est un perfluoroélastomère qui offre la résistance la plus élevée dans une plage de température de fonctionnement jusqu’à 320 °C et une grande résistance au contact de substances chimiques. Les joints toriques en FFKM sont parfaits pour les applications critiques (par exemple dans les moteurs à réaction).

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