Siliconenrubber versus EPDM

Siliconenrubber en EPDM (ethyleenpropyleendieenmonomeerrubber) zijn beide elastomeren die veel worden gebruikt in de automobiel-, bouw-, elektronica-, huishoudelijke apparaten-, voedingsmiddelen- en medische industrie, en in de consumentengoederenindustrie. Door hun verschillende moleculaire structuren vertonen ze echter aanzienlijke verschillen in temperatuurbestendigheid, verouderingsbestendigheid, chemische bestendigheid, flexibiliteit en toepassingsgebieden. Ze worden vaak vergeleken en naast elkaar geselecteerd.

Welke is beter geschikt voor omgevingen met hoge temperaturen?

Welk materiaal is beter bestand tegen ozon en uv-straling?

Is er een aanzienlijk kostenverschil?

Welke producten die in contact komen met levensmiddelen voldoen aan de FDA- of EU-normen?

Moet ik siliconen of EPDM gebruiken?

In dit artikel worden siliconenrubber en EPDM systematisch met elkaar vergeleken, zodat ingenieurs, inkopers, merken en ondernemers de juiste beslissing kunnen nemen.

Wat zijn siliconenrubber en EPDM?

Silicone rubber (silicone): Dit materiaal bestaat uit een polysiloxaan-ruggengraat met vulstoffen en verknopers, heeft een Si–O–Si-ruggengraatstructuur en is verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten, waaronder HTV (High Temperature Vulcanized), LSR (Liquid Silicone Rubber) en RTV (Room Temperature Vulcanized). Het biedt een uitstekende weerstand tegen hoge en lage temperaturen (-60 °C tot +250 °C) en een hoge fysiologische inertheid. Het wordt veel gebruikt in babyproducten, voedingsmiddelen, medische hulpmiddelen en afdichtingen voor hoge temperaturen in de automobielindustrie.

EPDM (ethyleenpropyleendieenmonomeer): Dit synthetische rubber met een verzadigde ketenstructuur wordt gemaakt door copolymerisatie van ethyleen, propyleen en een tertiair monomeer (zoals dieen). Het wordt voornamelijk gebruikt voor dakafdichting, deur- en raamafdichtingen, koelwaterleidingen in auto's, afdichtingsstrips in de auto-industrie en dakafdichtingsmembranen. Het heeft een uitstekende weerstand tegen ozon, weersinvloeden en veroudering.

Waarom siliconenrubber en EPDM vergelijken?

Omdat beide veelgebruikte materialen zijn in afdichtingen, pakkingen, leidingen en consumentenproducten, maar hun prestaties en kosten aanzienlijk verschillen, is het van groot belang dat u de verschillen tussen beide begrijpt voor de materiaalkeuze van het project en de toepassingsbeslissingen van de klant.

silicone:

EPDM:

EPDM raakt echter gemakkelijk beschadigd door olie, brandstof en niet-polaire organische oplosmiddelen. Het is daarom niet geschikt voor gebruik in omgevingen met olie.

Wanneer u in de ontwerpfase van een project het verkeerde materiaal kiest, kan dit leiden tot kostbare verspilling of productfalen.

Wie is geïnteresseerd in het verschil tussen siliconenrubber en EPDM?

R&D-ingenieurs bij merken of fabrikanten moeten materialen selecteren. Wanneer producten materialen vereisen die bestand zijn tegen hoge temperaturen, geschikt zijn voor contact met levensmiddelen of medische toepassingen vereisen , is siliconen de voorkeurskeuze. Wanneer producten weerbestendigheid , UV-bestendigheid en een lage productiekostprijs in grote volumes vereisen , is EPDM de voorkeurskeuze. In gemengde toepassingen (zoals auto-onderdelen) kunnen siliconen en EPDM in sommige gevallen worden gebruikt.

Inkopers bij gebruikers van accessoires: zij geven prioriteit aan kosten en leveringszekerheid. Wanneer lage kosten een prioriteit zijn, is EPDM de voorkeurskeuze.

Consumentenproductmerken en ondernemers: zij moeten een balans vinden tussen veiligheidscertificeringen en marktpositionering. Siliconen zijn de voorkeurskeuze voor fopspenen, keukengerei, medische katheters, elektronische afdichtingen en wearables. EPDM is de voorkeurskeuze voor afdichtingen van autodeuren en -ramen, dakmembranen, industriële pijpafdichtingen en kit voor de bouw.

Leveranciers van bouwmaterialen en onderhoudspersoneel: EPDM is een materiaal dat gevoelig is voor afdichtingen en dakmembranen buitenshuis. Het is geschikt voor omgevingen waar het langdurig aan weersinvloeden wordt blootgesteld, zoals waterdichting van daken, afdichtingen voor autodeuren en afdichtingen voor HVAC-systemen.

Autofabrikanten en ingenieurs richten zich op afdichtingen met name op oliebestendigheid, hoge temperatuurbestendigheid en weersbestendigheid. Deze afdichtingen zijn geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturen, contact met levensmiddelen, medische apparatuur en elektronische interfaces die gevoelig zijn voor hoge temperaturen.

Industriële fabrikanten: Zij richten zich op het vinden van een balans tussen kosten, duurzaamheid en prestaties. EPDM wordt voornamelijk gebruikt in buitenomgevingen, bij gemiddelde temperaturen en in omgevingen met dynamische wrijving. Siliconen worden gebruikt voor afdichtingen bij hoge en lage temperaturen, evenals voor toepassingen in de voedingsindustrie en gespecialiseerde industriële toepassingen.

Eindgebruikers: Wanneer veiligheid en gebruiksgemak belangrijk zijn, is siliconen de beste keuze. Wanneer duurzaamheid en kosten belangrijk zijn, is EPDM de beste keuze.

Hoe worden siliconenproducten geproduceerd?

De productie van siliconenproducten maakt voornamelijk gebruik van drie kernprocessen: persgieten, spuitgieten en extruderen. Deze processen worden aangevuld met grondstofvoorbereiding, vulkanisatie en nabewerking.

Basisproductieproces

Voorbereiding van grondstoffen:

Siliconenrubber wordt voornamelijk gebruikt, met toevoeging van hulpstoffen zoals een vulkanisatiemiddel (bijvoorbeeld peroxide), kleurpasta (Pantone-kleurenpalet) en een katalysator. Het mengsel wordt vervolgens gelijkmatig gemengd in een rubbermenger.

Vormproces:

Persgieten: Massief siliconenrubber wordt gesneden en in een stalen mal geplaatst. Vulkanisatie vindt plaats in een vulkaniseermachine bij 150-180 °C en een druk van 10-20 MPa gedurende 3-15 minuten. Dit proces is geschikt voor eenvoudige constructieproducten zoals afdichtingen en knoppen.

Spuitgieten: Vloeibare siliconen worden in een spuitgietmachine gemengd, in een mal geïnjecteerd en snel gevulkaniseerd bij lage temperaturen van 120-160 °C. Het resulterende product bereikt een nauwkeurigheid van ±0.05 mm en wordt gebruikt voor delicate onderdelen zoals fopspenen en medische katheters.

Extrusievormen: Siliconen worden met behulp van een schroef tot buizen of platen geëxtrudeerd en vervolgens in een vulkaniseermachine uitgehard met behulp van microgolven of hete lucht, waarna ze worden gesneden. Geschikt voor doorlopende producten zoals siliconenslangen en afdichtingsstrips.

Nabewerking: Dit omvat het bijsnijden en ontbramen (handmatig of gevriesdroogd), secundaire vulkanisatie (bakken bij 200 °C gedurende 2 uur om geur te verwijderen), oppervlaktebehandeling (spuiten, lasergraveren) en hardheids- en maattesten.

‌Belangrijkste materialen en uitrusting‌

Kernmaterialen:

Siliconenrubber (vast of vloeibaar), bis(2,4-dimethyl-2,5-dioxaan) vulkanisatiemiddelen, pyrogene silica (versterkingsmiddel) en siliconen olie (voor aanpassing van de vloeibaarheid).

Belangrijkste uitrusting:

Compressievulkaniseerpers (20-200 ton druk).

Spuitgietmachine voor vloeibare siliconen (uitgerust met precisieschroef).

Vacuümrubbermenger (menguniformiteit >98%).

Continue vulkanisatielijn met microgolven (snelheid 5-30 m/min).

Met de precisie siliconen mallen/gereedschappen van ZSR, siliconen compressiegieten (42 sets), siliconen overgieten, spuitgieten van vloeibaar siliconenrubber: LSR-gieten, overgieten van vloeibaar siliconenrubber, LSR Multi-Shot (LSR/thermoplastisch/metaal), siliconen druppelgieten, kunnen wij elk type siliconenrubberproduct produceren dat voldoet aan de behoeften van uw bedrijf in een oneindige verscheidenheid aan ontwerp, functie, materiaal, structuur, vorm, afmetingen, kleur, logo, patroon, verpakking, etiketconfiguraties etc.

Belangrijke procescontrolepunten‌

Temperatuurtolerantie: De vulkanisatietemperatuur van de matrijs moet binnen ±2°C worden gehouden. Een temperatuurverschil van meer dan 5°C tijdens het spuitgieten kan productvervorming veroorzaken.

Drukaanpassing: De vormdruk is omgekeerd evenredig met de productdikte. Een product van 1 mm dik vereist 15 MPa, en de druk neemt met 3 MPa af voor elke 1 mm diktetoename.

Tijdcontrole: De vulkanisatie van siliconen kent een aanbrandperiode (ongeveer 3 minuten bij 120 °C). Het vullen van de mal moet voltooid zijn voordat de aanbrandperiode optreedt.

ZSR bestaat uit een sterk engineering- en designteam van 12 experts met meer dan 20 jaar ervaring. Wij bieden gepersonaliseerde diensten en ondersteuning voor projecten in alle fasen van de productontwikkeling. Van conceptueel ontwerp, de selectie van siliconenmateriaal, engineering, prototyping en testen tot de uiteindelijke serieproductie en assemblage.

Hoe worden EPDM-producten geproduceerd?

Het productieproces voor EPDM-producten (ethyleenpropyleendieenmonomeer) varieert afhankelijk van het producttype. Hieronder volgt een overzicht van de belangrijkste productiemethoden:

Productieproces van waterdichtingsmembranen

Voorbereiding van de grondstof: Er wordt voornamelijk gebruikgemaakt van copolymeren van ethyleen, propyleen en dieen, waaraan polyolefine-warmlasmiddelen (zoals DOP), roet en versnellers worden toegevoegd.

Continue vulkanisatie: de grondstoffen worden gemengd in een koudvoerextruder en vervolgens continu gevulkaniseerd (gecontroleerd op 250-280°C) om platen te vormen.

Lassen: Hierbij wordt gebruikgemaakt van heteluchtlassen of lijmverbindingen, waarbij met een rol druk wordt uitgeoefend om effectieve lassen van 40-50 mm breed te maken.

Productieproces van rubbergranulaat

Verwerking van grondstoffen: De ruwe rubber wordt verhit en gemengd in een interne menger, vervolgens op kleur gebracht en tot lange blokken geperst.

Vulkanisatie Breken: Het ruwe rubber wordt in een vulkanisatietank geplaatst en gevulkaniseerd. Na vulkanisatie wordt het gevulkaniseerde rubber vermalen tot granulaat en op grootte verpakt.

Milieuvriendelijke eigenschappen: Er wordt gebruik gemaakt van een niet-giftige formule met schimmelwerende en antibacteriële ingrediënten, wat zorgt voor eenvoudig onderhoud (reinigen met water of een neutraal reinigingsmiddel).

Slangproductieproces

Mengen van grondstoffen: De ruwe rubber wordt gemengd met compoundeermiddelen (zoals vulkaniseermiddelen en versterkende vezels) totdat een gelijkmatig mengsel is verkregen.

Extrusie: De binnenbuis, de verstevigingslaag en de buitenbuis worden met behulp van een extruder geproduceerd.

Vulkaniseren: Crosslinking en uitharding worden uitgevoerd met behulp van hoge temperaturen of straling om een ​​driedimensionale netwerkstructuur te vormen.

Algemene productie van rubberproducten

Masseren en mengen: De ruwe rubber en de compoundmiddelen worden gelijkmatig gemengd met behulp van een open molen of interne menger.

Vormgeven: Vormgeven gebeurt met behulp van processen zoals kalanderen en extruderen, of met behulp van autoclaafvulkanisatie.

Nabewerking: Uit de mal halen, etiketteren, inspecteren en verpakken voor verzending.

Verschillende producten vereisen aangepaste formuleringen en procesparameters op basis van specifieke eisen. Zo leggen waterdichte membranen de nadruk op lasbaarheid, terwijl rubbergranulaat slijtvastheid en milieuvriendelijkheid benadrukt.

Hoe kies ik het materiaal siliconenrubber of EPDM?

Als het product bestand moet zijn tegen hoge temperaturen (>150 °C), olie , voedselveiligheid en langdurige flexibiliteit , dan wordt siliconen aanbevolen.

Als weerbestendigheid , slijtvastheid , waterbestendigheid of kostenefficiëntie vereist zijn, heeft EPDM de voorkeur.

Silicone heeft de voorkeur voor toepassingen in de voedingsmiddelen- en medische sector ; EPDM kan een optie zijn voor industriële toepassingen en de automobielindustrie.

Hoe controleer je de kwaliteit van siliconenrubberproducten?

Kwaliteitscontrole van siliconenproducten vereist uitgebreide controle gedurende het gehele proces, van grondstoffen en productieprocessen tot het testen van het eindproduct. De volgende punten zijn belangrijke controlepunten:

Beheer van grondstoffen

Leveranciersaudits: Selecteer ISO-gecertificeerde leveranciers en evalueer regelmatig hun kwaliteitsmanagementsystemen, productiecapaciteiten en de historische leveringskwaliteit.

Testen van grondstoffen: Elke partij grondstoffen moet worden getest op uiterlijk, fysieke eigenschappen (hardheid, treksterkte), chemische eigenschappen (zuur- en alkalibestendigheid, verouderingsbestendigheid) en microbiologische indicatoren (voor medische/voedselveilige siliconen).

Opslagbeheer: Magazijnen moeten droog, geventileerd en beschermd tegen licht zijn. Er moet een first-in, first-out (FIFO)-principe worden geïmplementeerd om ervoor te zorgen dat grondstoffen binnen de houdbaarheidsdatum worden gebruikt.

Optimalisatie van het productieproces

Formuleontwerp: Formules worden ontworpen op basis van het toepassingsscenario, waarbij rekening wordt gehouden met de compatibiliteit van de grondstoffen, de verwerkingstemperatuur en de uithardingstijd om herhaalbaarheid te garanderen.

Spuitgietproces: Spuitgieten vereist een nauwkeurige controle van druk, snelheid en temperatuur.

Voor persgieten zijn een optimaal matrijsontwerp, een optimale voorverwarmingstemperatuur en een optimale plaatsing van de ontluchtingssleuven nodig.

Nabewerking: Dit omvat ontbramen, reinigen, drogen en na-uitharden om de duurzaamheid en veiligheid van het product te verbeteren.

Kwaliteitscontrole en testen

Beheer van speciale scenario's

Medische kwaliteit: vereist ISO 10993-biocompatibiliteitstesten en grondstoffen moeten voldoen aan de FDA/LFGB-certificering.

Geschikt voor levensmiddelen: de tests richten zich op microbiële besmetting en chemische stabiliteit.

Bij ZSR begrijpen we hoe belangrijk kwaliteit is. Ons kwaliteitscontrolesysteem voor het gehele proces zorgt ervoor dat onze klanten de gekwalificeerde producten ontvangen die zij vóór de massaproductie hebben goedgekeurd.

Hoe controleer je de kwaliteit van EPDM-producten?

Kwaliteitscontrole van EPDM-producten vereist een strikte controle van de grondstoffen, de productie en de constructiefase om te garanderen dat aan nationale normen en milieueisen wordt voldaan. De volgende punten zijn belangrijke controlepunten:

Kwaliteitscontrole van grondstoffen

Milieu-indicatoren: EPDM-korrels moeten voldoen aan de GB/T 14833-2020-test, met oplosbaar lood ≤ 30 mg/kg en geen detectie van 18 polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's); vrij van polyurethaanlijm, TDI-gehalte ≤ 0.2%, TVOC-emissie ≤ 0.1 mg/m³ (gesloten-lustest van 72 uur).

Fysische eigenschappen: deeltjesgrootte 0.5-3 mm, deeltjesgrootte-doorlaatpercentage ≥ 95%, gehalte vaste stoffen van de lijm ≥ 65%, treksterkte van de verbinding ≥ 2.0 MPa.

Leveranciersscreening: Geef prioriteit aan ISO 9001/14001-gecertificeerde fabrikanten. SGS-testrapporten en MSDS-veiligheidsinformatiebladen voor dezelfde productpartij zijn vereist.

Productieprocesbewaking

Fabrieksinspecties: controleer de mengtemperatuur (150-170 °C) en mengtijd (≥ 15 minuten) van het EPDM-granulaat. Realtime monitoring van de pH-waarde (6.5-8.5) en viscositeit (3000-5000 cps) van de reactor in de lijmproductielijn.

Batchbeheer: Elke batch materialen wordt gemarkeerd met een unieke traceerbaarheidscode. 10% van de binnenkomende materialen wordt bemonsterd, waarbij de nadruk ligt op migratie van zware metalen en verouderingsbestendigheid.

Belangrijke bouwcontroles

Omgevingsomstandigheden: Bouwtemperatuur 10-35 °C, luchtvochtigheid ≤ 75%. Werkzaamheden zijn ten strengste verboden op regenachtige dagen of wanneer het basisvochtgehalte hoger is dan 5%.

Processpecificaties: Dikte van het wegdek voor ademende landingsbanen ≥ 8 mm. PU-basislaag voor hybride landingsbanen moet in twee afzonderlijke lagen worden aangebracht, met een tussenpoos van ≥ 4 uur.

Procesregistratie: Er worden dagelijks registraties bijgehouden van de openingstijd, het gebruik en de uithardingsstatus van de lijm. Op belangrijke momenten worden high-definition videobeelden bijgehouden.

Acceptatie en onderhoud

‌Milieuherinspectie‌: Zeven dagen na voltooiing wordt er een monstername uitgevoerd met behulp van een rastermethode van 20 m x 20 m om te testen op benzo[a]pyreen (≤ 0.1 mg/kg) en kortketenige gechloreerde paraffines (SCCP's ≤ 0.1%).

Langetermijnmonitoring: kwartaalmonitoring van de oppervlaktehardheid (Shore A-durometer, standaardwaarde 45-60) en jaarlijkse UV-verouderingssimulatietest (kleurverschil ΔE ≤3).

Hoe maak ik siliconenrubber- of EPDM-producten schoon?

• Voor EPDM geldt: vermijd het gebruik van sterke oplosmiddelen; gebruik warm water en een neutraal reinigingsmiddel.
• Siliconen kunnen worden gereinigd met warm water en een reinigingsmiddel voor levensmiddelen. Sterilisatie op hoge temperatuur is toegestaan.

Hoeveel siliconenrubberproducten of EPDM-producten?

Silicone : De grondstofprijzen zijn relatief hoog ($3-6/kg) , de kosten voor mallen en productieapparatuur zijn hoog, en de totale prijs is hoog vanwege complexe processen en hoge certificeringskosten.

De grondstofprijzen voor EPDM liggen over het algemeen rond de $2-4/kg ; het is geschikt voor grootschalige productie en heeft lage totale kosten.

Meer veelgestelde vragen

Samenvatting

Hoewel EPDM en siliconenrubber een aantal vergelijkbare eigenschappen delen, verschillen hun toepassingsscenario's aanzienlijk:

Als de toepassing buitengebruik, waterdichting, sportkleding, auto- en bouwtoepassingen betreft en temperaturen onder de 150°C vereist, is EPDM de meest economische en duurzame keuze.

Als het product hoge temperatuurbestendigheid, flexibele afdichting, voedsel-/medische veiligheid en aanpasbaarheid aan extreme omstandigheden vereist, is siliconenrubber een betere keuze. Siliconenrubber is ook geschikt voor hoogwaardige consumentenproducten en medische toepassingen.

Als uw klantenkring prioriteit geeft aan veiligheid, certificeringen en een hoogwaardige ervaring, kies dan voor siliconenrubber.

Als uw klantenkring prioriteit geeft aan kosten, weersbestendigheid en massaproductie, kies dan voor EPDM.

De uiteindelijke materiaalkeuze moet gebaseerd zijn op specifieke toepassingsvereisten, budget en gebruikerservaring. Door de verschillen tussen de twee materialen te begrijpen, weet u zeker dat u de juiste investering doet, voldoet aan de technische specificaties en tegelijkertijd de toegevoegde waarde van uw merk vergroot.

ZSR ondersteunt onze partners in siliconenproducten van idee tot marktintroductie. Wij zijn de voorkeurspartner voor toonaangevende merken en retailers van siliconenproducten. De siliconenproducten die wij maken zijn geschikt voor diverse sectoren, waaronder consumentenproducten, industriële toepassingen en de medische sector. Wij staan ​​bekend om het leveren van innovatieve, op maat gemaakte siliconenproducten, productie-expertise en technische oplossingen.

Neem contact op met de experts van ZSR om het juiste materiaal voor uw projecten te kiezen.

Verder lezen

Voor industriële afdichtingstoepassingen is ZSR Group een ervaren fabrikant van siliconenpakkingen die ingenieurs en OEM's bedient.