Cao su EPDM là gì: chịu nắng, nước nóng, kỵ dầu

Cao su EPDM (ethylene propylene diene monomer, nhiều người gõ nhầm là EDPM) thuộc nhóm cao su tổng hợp bền với thời tiết, ozone, tia UV và nước nóng, dùng liên tục trong dải -40°C đến 120°C. Điểm yếu cần nhớ là dầu: EPDM phồng lên khi gặp dầu khoáng, xăng và mỡ, nên chỗ nhiễm dầu phải chuyển sang NBR hoặc Viton.

Cao su EPDM là gì và vì sao để ngoài trời không nứt?

Nguyên liệu gồm ethylene, propylene và một lượng diene rất nhỏ giúp lưu hóa. Mạch phân tử chính của EPDM là mạch no, không chứa nối đôi, vì thế ozone và tia UV hầu như không bẻ gãy được mạch. Một gioăng EPDM phơi nắng mưa nhiều năm vẫn trơn mặt, trong khi cao su tự nhiên và NBR cùng điều kiện đã nứt chân chim.

Hàng chia hai dạng. EPDM đặc làm tấm, gioăng, ống; chịu nén và chịu tải nên hợp mối ghép siết bu lông, ví dụ gioăng cao su EPDM. EPDM xốp nhẹ và lún sâu dưới lực nhỏ, hợp cửa tủ, cửa phòng và khe hở không đều. Nhét gioăng xốp vào mối siết bu lông là sai: gioăng bẹp hẳn, không hồi lại và hết kín.

Thông số kỹ thuật cao su EPDM

Tỷ trọng tấm EPDM là 1.25 g/cm³, độ cứng trải từ 40 đến 80 Shore A, một mét vuông tấm dày 3mm nặng khoảng 3.75kg. Kho bán dạng tấm dày 1 đến 20mm, xem tấm cao su EPDM.

Hạng mục	Số liệu hoặc mức đánh giá
Tên gọi đầy đủ	Ethylene propylene diene monomer
Dải nhiệt liên tục	-40°C đến 120°C
Khối lượng riêng	1.25 g/cm³
Dải độ cứng	40 đến 80 Shore A
Kháng nắng, ozone, UV	Rất tốt
Kháng nước nóng	Tốt
Kháng axit và kiềm loãng	Tốt
Dầu phanh glycol	Dùng được
Dầu khoáng, xăng, mỡ	Phồng nở, không dùng
Màu thường bán	Đen
Hình thức hàng	Tấm, gioăng, ống, xốp

Cao su EPDM chịu được những môi chất nào?

Quy tắc gọn: môi chất gốc nước hoặc không khí ngoài trời thì EPDM đáp ứng, môi chất gốc dầu mỏ thì không. Bảng sau liệt kê từng môi chất kèm vật liệu thay thế khi EPDM không dùng được.

Môi chất	Vật liệu nên dùng	Với EPDM
Nước lạnh và nước nóng	EPDM	Bền
Nắng, mưa, ozone ngoài trời	EPDM	Rất bền
Axit, kiềm loãng	EPDM	Bền
Dầu phanh glycol, nước làm mát	EPDM	Dùng được
Dầu khoáng, dầu thủy lực	NBR	Phồng nở
Xăng, diesel	NBR hoặc Viton	Phồng nở
Dung môi thơm, xeton	Viton	Phồng nở
Nóng khô quá 120°C	Silicone, chịu đến 200°C	Già hóa nhanh

Vì sao cao su EPDM kỵ dầu?

Cả EPDM lẫn dầu khoáng đều là chất không phân cực, nên chúng hòa lẫn dễ dàng: dầu ngấm vào lưới cao su khiến gioăng nở dày và nhão. Gioăng nằm chỗ rỉ dầu có thể mềm đi chỉ sau vài tuần, hết lực ép và bắt đầu rò.

Thiết bị ngoài trời có dầu là bài toán hai đầu: EPDM bền nắng nhưng sợ dầu, NBR bền dầu nhưng sợ nắng. Thông lệ là chọn NBR kèm che nắng cho gioăng, hoặc Viton nếu vừa dầu vừa nóng; muốn tra theo từng loại dầu, đọc bài cao su chịu dầu. Chiều ngược lại cũng đúng: dầu phanh và nước làm mát gốc glycol là chất phân cực, EPDM không bị nở còn NBR thì có, nên gioăng hệ thống phanh và két nước hay làm bằng EPDM.

Làm sao phân biệt tấm EPDM với tấm NBR cùng màu đen?

Cùng đen, cùng độ cứng, hai tấm này dễ bị xếp lẫn trong kho. Có bốn phép thử, độ tin cậy giảm dần theo thứ tự dưới đây.

• Nhãn và chứng từ của cuộn: tin cậy nhất, vì vậy nên để nguyên nhãn cho tới khi hết cuộn.
• Ngâm dầu nhớt 24 giờ: thả mẩu 20x20mm vào dầu; mẫu EPDM phồng và mềm ra, mẫu NBR hầu như giữ nguyên.
• So khối lượng: EPDM có tỷ trọng 1.25 g/cm³, NBR 1.4 g/cm³, nên tấm EPDM cùng kích thước nhẹ hơn khi cầm.
• Mùi: NBR có mùi nitrile hắc, EPDM nhạt hơn; chỉ làm phép tham khảo. Tấm NBR nằm ở tấm cao su chịu dầu.

Chọn độ cứng EPDM theo ứng dụng

Độ cứng càng thấp thì cao su càng dễ ép kín bằng lực nhỏ; độ cứng càng cao thì càng chịu tải và chịu mài. Có ba nhóm thực dụng:

• 40 đến 50 Shore A: gioăng cửa tủ điện, cửa phòng, nắp đóng nhẹ; lực đóng nhỏ vẫn kín.
• 60 đến 70 Shore A: gioăng mặt bích đường nước, tấm lót, đệm thông thường; đây là dải của tấm tiêu chuẩn.
• 70 đến 80 Shore A: đệm chịu tải, chèn khe giãn nở, lót chịu mài; ít bị bẹp vĩnh viễn.

Mặt bích nhiều bu lông mà dùng EPDM quá mềm thì cao su bị ép trào ra mép; cửa tủ mà dùng loại quá cứng thì phải đóng mạnh mới kín. Gioăng đường nước nóng thường cắt từ tấm dày 3mm, còn mặt bích gang hơi vênh nên lấy 5mm để cao su lấp được khe. Nhóm này nằm trong gioăng mặt bích cao su.

Cao su EPDM so với NBR, silicone và Viton

Vị trí có nước hoặc nắng mà không có dầu thì chọn EPDM; chỉ trả thêm cho silicone khi nhiệt khô vượt 120°C. Bảng đặt bốn vật liệu cạnh nhau theo từng tiêu chí.

Vật liệu	Nhiệt độ	Nắng, ozone	Dầu khoáng	Khối lượng riêng	Mức giá
EPDM	-40 đến 120°C	Rất tốt	Kém	1.25 g/cm³	Trung bình
NBR	-30 đến 120°C	Kém	Rất tốt	1.4 g/cm³	Trung bình
Silicone	-40 đến 200°C	Tốt	Kém	1.3 g/cm³	Cao
Viton FKM	-20 đến 200°C	Tốt	Rất tốt	Cao hơn ba loại trên	Cao nhất

Về tiền, EPDM và NBR đứng cùng tầm, thấp hơn tấm silicon nhiều lần và thấp hơn tấm cao su viton còn xa hơn. Trước khi lắp EPDM vào chỗ nghi có dầu, áp tờ giấy trắng lên mặt bích: giấy dính vệt dầu thì bỏ EPDM. Quanh máy nén khí, bơm thủy lực và hộp số lúc nào cũng có hơi dầu ở mặt bích, ngay cả khi ống chỉ chạy nước làm mát.

Cao su EPDM trong gioăng cửa, tủ điện và phòng lạnh

Cửa và tủ điện đặt ngoài trời gần như mặc định dùng EPDM, vì bị nắng chiếu nhiều năm mà không dính dầu. Tủ điện nên lấy độ cứng thấp để cửa khép nhẹ vẫn kín, xem gioăng cao su tủ điện. EPDM còn dẻo ở -40°C nên được lót sàn phòng lạnh và kho đông, nơi cao su tự nhiên cứng giòn và nứt.

Lúc thay gioăng tủ ngoài trời, xem mặt gioăng cũ: nứt chân chim cho thấy đã lắp nhầm NBR hoặc cao su thường, còn EPDM xuống cấp thì thường chỉ bẹp vĩnh viễn sau nhiều năm. Đường ống nước nóng và nước mưa cũng dùng vật liệu này, xem ống cao su EPDM. Nước nóng lẫn dầu máy thì loại EPDM ra; tiếp xúc nước sinh hoạt thì nêu rõ khi đặt để kho chọn đúng loại.

Câu hỏi thường gặp về cao su EPDM