EPDM

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Les caoutchoucs EPDM (sigle de éthylène-propylène-diène monomère) sont des élastomères spéciaux, introduits sur le marché en 1963. Ces terpolymères amorphes sont obtenus en copolymérisant dans des proportions variables l’éthylène (le terpolymère contient de 60 à 85 % de motifs éthylène) et le propylène, avec un faible taux de diène non conjugué[1].
La polymérisation n'utilise qu'une double liaison du diène. La seconde, latérale à la chaîne moléculaire, permet de réaliser une vulcanisation conventionnelle au soufre.
Un taux d'insaturation élevé (par exemple 10 %) augmente la vitesse de vulcanisation au soufre, mais aussi la sensibilité au vieillissement du matériau.

Cette polyoléfine est utilisée dans tous les domaines de l'industrie se substituant souvent aux caoutchoucs.

Propriétés générales[modifier | modifier le code]

  • Couleur blanche, contrairement à l'idée reçue. Le polymère ne devient noir que par adjonction de noir de carbone, ou à cause d'une purification peu poussée (les traces de catalyseurs, d'additifs, colorent la gomme sèche).
  • Biomatériau.
  • Accepte des taux de dilution (charges) élevés, ce qui réduit le prix.

Propriétés[modifier | modifier le code]

  • Compatibilité insatisfaisante avec la plupart des huiles, essence, kérosène, hydrocarbures aromatiques et aliphatiques, solvants halogénés , et concentrés acides.
  • Compatibilité satisfaisante avec les fluides hydrauliques , les cétones, l'eau, et les alcalis.
  • Il a une bonne résistance aux cétones, aux acides dilués ordinaires et aux alcalis.
  • Excellente résistance à l'oxydation (ozone, dioxygène), aux intempéries, à la lumière, au froid.
  • Températures limites : −40 à +150 °C en service limité, −40 à +120 °C en service continu.
  • Il possède d'excellentes propriétés d'isolation électrique.

Les propriétés typiques des vulcanisats EPDM sont données ci-dessous. L'EPDM peut être composé pour satisfaire des propriétés spécifiques à une limite, en fonction tout d'abord des polymères EPDM disponibles, puis de la ou des méthodes de traitement et de durcissement utilisées. Les EPDM sont disponibles dans une gamme de poids moléculaires (indiqués en termes de viscosité Mooney ML (1 + 4) à 125 °C), des taux variables d'éthylène, de troisième monomère et de teneur en huile.

Propriétés mécaniques de l'EPDM
Propriété Valeur
Dureté, Shore A 30 à 90[2]
Résistance élastique, ultime (rupture) 13 à 25 MPa
Allongement à la rupture 100-700 %[2]
Masse volumique Peut être compoundé de 0,86 à > 2,00 g/cm3
Propriétés thermiques de l'EPDM
Propriété Valeur
Coefficient de dilatation thermique linéaire 160 μm/m·K
Température de service maximale 150 °C[3]
Température de service minimum −55 °C[2]
Température de transition vitreuse ~−55 °C

Commerce[modifier | modifier le code]

En 2014, la France était importatrice d'EPDM, d'après les douanes françaises. Le prix moyen à la tonne à l'import était de 2 400 €[4].

Usages[modifier | modifier le code]

Utilisation comme durites.
  • Le caoutchouc EPDM est utilisé dans les joints d'étanchéité : joints toriques, profilés d'étanchéité dans l'automobile (entourage de portes, de tableaux de bord), jupes de porte de lave-linge[5].
  • Support de pièces soumises au froid.
  • Il est un bon joint pour l'isolation thermique.
  • Joints des respirateurs (ex. : masques de protection des pulvérisations de peinture automobile) (là où le silicone doit être évité).
  • Autres exemples : verres feuilletés, tuyaux de jardin, tubes, géomembranes, courroies, isolation électrique, amortisseurs de vibrations, panneau solaires, radiateurs, collecteurs de chaleur, haut-parleur, etc.
  • Moyen de résistance à l'eau dans les enveloppes de câbles électriques.
  • Membranes étanches de toiture qui ne pollue pas l'eau de pluie de ruissellement, géomembranes.
  • Pour la décoration, certains granulés EPDM colorés sont mélangés avec des liants polyuréthane, talochés ou pulvérisés sur du béton, de l'asphalte, utilisés en liant de décoration pour créer un sol antidérapant et doux ; une surface de sécurité poreuse pour les zones humides et où l'eau de pluie pourrait s'accumuler.
  • Surface de sécurité sous l'équipement des jeux pour enfant pour réduire les blessures[6],[7].

En automobile, les vibrations très importantes entre grands éléments sur les véhicules font (malgré leur très grande efficacité) de légers bruits de frottement entre caoutchouc EPDM et la surface (tôle peinte, verre). Ceci peut être atténué en utilisant des revêtements spécialisés appliqués au moment de la fabrication sur le joint d'étanchéité lui-même. De tels revêtements peuvent également augmenter considérablement la résistance chimique du caoutchouc EPDM. Certains constructeurs automobiles recommandent également une légère application de graisse silicone entre les pièces pour réduire le bruit. Les autres utilisations dans les véhicules incluent les tuyaux de circuit de refroidissement où des pompes à eau, des thermostats, des vannes EGR, des refroidisseurs EGR, des réchauffeurs, des refroidisseurs d'huile, des radiateurs et des bouteilles de dégazage sont connectés avec des tuyaux EPDM ainsi que des conduites d'air de charge sur turbocompresseurs pour connecter le côté froid du refroidisseur d'air de suralimentation (intercooler) au collecteur d'admission.

Références[modifier | modifier le code]

  1. Des grades d'EPDM de 2 à 12 % d'insaturation sont disponibles. Le taux moyen est d'environ 5 %. L'EPDM et le polyisobutylène sont des élastomères légèrement insaturés.
  2. a, b et c (en) « Sealing Elements-Technical Handbook O-rings » [PDF], sur eriks.nl, p. 16
  3. (en) « Oil Seals », Allseals
  4. « Indicateur des échanges import/export », sur Direction générale des douanes. Indiquer NC8=40027000 (consulté le 7 août 2015)
  5. http://foamsealant.com.au/what-is-epdm-rubber-and-its-uses-for-automotive/
  6. Ethylene Propylene Rubbers, 20 avril 2012, sur azom.com
  7. Ethylene-Propylene Rubbers & Elastomers, 20 avril 2012, sur iisrp.com

Articles connexes[modifier | modifier le code]