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

L’EPDM (éthylène-propylène-diène monomère) est un élastomère synthétique très polyvalent, obtenu par vulcanisation au soufre ou au peroxyde. Grâce à ses propriétés remarquables – résistance à l’eau, à la vapeur, à l’ozone, aux rayons UV et aux fluides hydrauliques – il est utilisé dans de nombreux secteurs industriels, notamment dans les systèmes d’étanchéité.

La vulcanisation

La vulcanisation est un procédé chimique permettant de transformer un polymère en un matériau élastique et durable. Elle consiste à former des liaisons croisées entre les chaînes moléculaires, généralement par application de chaleur. Pour l’EPDM, deux méthodes sont utilisées : la vulcanisation au soufre et la vulcanisation au peroxyde. Chacune offre des caractéristiques techniques spécifiques selon l’application.

Qu’est-ce que l’EPR ?

L’EPR est un copolymère d’éthylène et de propylène. L’EPDM, quant à lui, est un terpolymère comportant une faible quantité d’un troisième monomère (un diène), qui permet une vulcanisation efficace au soufre. L’EPDM se distingue par sa résistance aux conditions climatiques extrêmes, à l’ozone, aux acides et bases dilués, ainsi qu’aux solvants polaires. Il offre aussi une grande flexibilité à basse température et une bonne isolation électrique, ce qui le rend utile dans une large gamme d'applications industrielles.

Différents types de joints toriques en EPDM

Les joints toriques en EPDM peuvent être vulcanisés soit au soufre, soit au peroxyde. Le choix du procédé dépend des exigences techniques : les joints vulcanisés au peroxyde sont plus résistants à la chaleur, tandis que ceux vulcanisés au soufre sont plus flexibles.

Joints toriques en EPDM vulcanisés au peroxyde

Les joints toriques en EPDM vulcanisés au peroxyde offrent une excellente résistance thermique, jusqu’à 150 °C. Ils résistent également bien à la pression, au vieillissement, à l’alcool, à l’eau chaude, à la vapeur (jusqu’à 204 °C), aux liquides de refroidissement moteur, aux fluides de frein, aux cétones, aux acides organiques et inorganiques. Ils sont adaptés aux applications hygiéniques telles que l’eau potable, les produits alimentaires ou les boissons (y compris les produits laitiers).

Cependant, ils ne conviennent pas pour un usage avec des carburants, lubrifiants ou huiles à base de pétrole, ni avec des hydrocarbures aliphatiques ou des fluides hydrauliques à base de phosphate.

Joints toriques en EPDM vulcanisés au soufre

La vulcanisation au soufre permet d’obtenir des joints dotés d’une excellente résistance à l’abrasion et à la déchirure. Grâce à leur grande flexibilité, ces joints peuvent s’étirer sous fortes charges sans se rompre. Ils fonctionnent efficacement dans une plage de température allant de –55 °C à +120 °C. Ce procédé présente également des avantages économiques (coût de production plus faible) et permet l’utilisation d’une plus grande variété de charges. Une légère odeur peut être dégagée pendant la fabrication, mais cela n’altère pas les performances du produit final.

Comparaison entre les deux types de vulcanisation

Les matériaux EPDM vulcanisés au soufre sont plus flexibles, mais peuvent durcir plus rapidement avec le temps. Les matériaux vulcanisés au peroxyde, en revanche, offrent une meilleure stabilité thermique et chimique, ainsi qu’une faible déformation permanente à la compression. L’un des principaux avantages de la vulcanisation au peroxyde est la formation de liaisons carbone-carbone, qui sont thermostables. Cela permet une résistance plus élevée à la chaleur et une durabilité accrue.

Les joints vulcanisés au peroxyde peuvent supporter jusqu’à 150 °C, tandis que ceux vulcanisés au soufre atteignent une limite de 120 °C. En revanche, les joints au peroxyde sont plus coûteux à produire. Ils présentent néanmoins une meilleure résistance mécanique à la pression, tandis que les joints au soufre résistent mieux à la traction, à la déchirure et à l’abrasion. Leur élasticité accrue permet une déformation sans rupture en cas de contraintes élevées.

Comparaison avec d’autres matériaux d’étanchéité

Joints toriques en EPDM-NBR

Le caoutchouc EPDM est très résistant aux rayonnements, mais sa résistance aux hydrocarbures aliphatiques est faible. Le NBR, quant à lui, est efficace contre les huiles et les solvants aliphatiques. En combinant EPDM et NBR, on obtient un matériau hybride qui résiste à la fois aux UV et aux huiles minérales. Ces joints sont également résistants aux solvants polaires (acides et bases), et sont donc bien adaptés aux applications en contact avec des huiles et graisses d’origine pétrolière. Pour les applications en extérieur, les joints EPDM sont préférables en raison de leur meilleure tenue au froid.

Joints toriques en Viton (FKM / FPM)

Les joints en fluoroélastomère (Viton) sont plus résistants que l’EPDM à l’eau chaude, à la vapeur, aux acides et aux bases. En revanche, ils sont sensibles aux fluides de frein. Ces joints sont idéaux pour les environnements exposés aux huiles minérales, carburants et lubrifiants. Leur résistance à l’ozone et aux intempéries est similaire à celle des joints en EPDM.

Joints toriques en silicone (VMQ)

Les joints en silicone offrent une excellente isolation électrique et une bonne résistance à l’ozone, aux intempéries et à certains produits chimiques (solutions salines diluées, huiles végétales et animales). Toutefois, leur résistance mécanique est faible. Ils s’usent rapidement et se déchirent facilement. De plus, ils sont sensibles à la vapeur chaude, aux acides, aux bases fortes et aux hydrocarbures aromatiques. Ils ne doivent donc pas être utilisés dans ces conditions.

Joints toriques en HNBR

Le HNBR est obtenu par hydrogénation du caoutchouc nitrile. Il présente une résistance mécanique élevée et une bonne tenue à l’usure. Il est compatible avec les fluides hydrauliques de types HFA, HFB et HFC, avec l’eau chaude, l’ozone, les intempéries, les acides et bases dilués. En revanche, il n’est pas adapté aux hydrocarbures chlorés, aux solvants polaires (cétones, esters, éthers) ou aux acides forts.

Joints toriques en FFKM

Le FFKM est un élastomère perfluoré offrant la résistance chimique et thermique la plus élevée parmi tous les matériaux d’étanchéité disponibles. Il peut supporter des températures allant jusqu’à 320 °C. Ce type de joint est destiné aux applications critiques, comme dans les moteurs à réaction ou les environnements agressifs où l’étanchéité doit être absolument fiable.