Чем отличаются резиновые EPDM-уплотнители для окон от TPE

Чем отличаются EPDM-уплотнители (резиновые) от уплотнителей TPE (термоэластопласты) по результатам лабораторных испытаний, рассказывает компания Юнион Полимер Технолоджи (ЮПТ). 

Испытания EPDM и TPE-уплотнителей – что получилось

Компания Юнион Полимер Технолоджи регулярно проводит испытания EPDM и TPE-уплотнителей с целью контроля качества своей продукции и сравнения характеристик уплотнителей, представленных на рынке.

В статье производители окон могут наглядно увидеть разницу между этими видами уплотнителей и принять решение, с какими уплотнителями работать.

На заводе компании в Орловской области есть 2 испытательные лаборатории, которые позволяют проводить подобного рода исследованиях.

В данной статье представлено одно из таких исследований двух уплотнителей черного цвета:

• образец №1 – EPDM-уплотнитель компании Юнион Полимер Технолоджи (ЮПТ).
• образец №2 – TPE-уплотнитель стороннего производителя (No name).

Согласно ГОСТ на оконные и дверные уплотнители (ГОСТ 30778-2001, Раздел 4 Технические требования):

В соответствии с ГОСТ, образцы уплотнителей были проверены на качество готовых уплотнителей и исходного материала. Исследования опирались на:

1. ГОСТ 30778-2001 – Прокладки, уплотняющие из эластомерных материалов для оконных и дверных блоков. Технические условия;
2. ГОСТ 7912-74 – Резина. Метод определения температурного предела хрупкости;
3. ГОСТ 408-78 – Резина. Метод определения морозостойкости при растяжении;
4. ГОСТ 270-75 – Резина. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении;
5. ГОСТ 31362-2007 – Межгосударственный стандарт. Прокладки, уплотняющие для оконных и дверных блоков. Метод определения сопротивления эксплуатационным воздействиям.

Результаты испытаний уплотнителей в лабораториях ЮПТ

В зависимости от типа материала тестируемые уплотнители относятся к следующим группам:

• образец №1: группа I – из резины на основе этиленпропиленовых каучуков (ЕРDМ) для условий эксплуатации от -50 до +80⁰С;
  
• образец №2: группа IV – из термоэластопластов (ТРЕ) для условий эксплуатации от -45 до +70⁰С.

Тестирование и оценка результатов испытаний проводятся на соответствие уплотнителей требованиям соответствующей группы материалов. Изначально требования к EPDM уплотнителям для окон выше, чем к TPE.

Оценка качества поверхности материала уплотнителя и среза

Требование ГОСТ: 30778-2001, п.4.2.4:

Метод испытания: визуальный.

Фото: при визуальном осмотре на срезах 2 образцов отсутствуют включения и разнооттеночность, © UnionРезультат испытания: По внешнему виду образцы характеризуются черным цветом, гладкие без отпечатков, углублений и пузырей, на срезе монолитные без пустот и включений.

Заключение: образец №1 EPDM и образец №2 TPE соответствуют требованиям ГОСТ.

Оценка соответствия геометрических размеров эталонному уплотнителю

Требование ГОСТ:

ГОСТ 30778-2001, п.4.2.1:

ГОСТ 30778-2001, п.4.2.2:

Метод испытания: Инструментальный. Испытательное оборудование – цифровой измерительный проектор, согласно ГОСТ 30778-2001, раздел 6, Методы контроля, п.6.4:

Фото: цифровой измерительный проектор для проверки сечения профиля на эталонной кальке, © UnionРезультаты испытаний (см. рис. 1, 2 ниже):

• образец №1 EPDM – предельное отклонение: 0,02 мм.
• образец №2 TPE – предельное отклонение: 1 мм.

Фото: Рис 1, соответствие геометрии образца 1 EPDM (черный цвет) эталонной, © UnionФото: Рис 2, соответствие геометрии образца 2 TPE (черный цвет) эталонной, © UnionЗаключение: образец №1 EPDM, образец №2 TPE соответствуют требованиям ГОСТ.

В ходе визуального анализа геометрии уплотнителей также выявлено:

• образец №1 EPDM – геометрические параметры уплотнителя соответствуют заявленному чертежу, хорошо вставляются и держатся в установочном пазе, обеспечивают хороший прижим створки;
• образец №2 TPE – уплотнитель имеет воздушные камеры больше эталонного размера, что может привести к большим усилиям при запирании створки.

Изменение линейных размеров уплотнителей после температурного воздействия

Требование по ГОСТ 30778-2001, п.4.2.8:

Метод испытания: Инструментальный. Испытательное оборудование – термошкаф.                                       

Фото: испытания уплотнителей в термошкафу в лаборатории ЮПТ, © Union Фото: температурный режим испытания уплотнителей в термошкафу в лаборатории ЮПТ, © UnionРезультат испытания:

• образец №1 EPDM: усадка 1%;
• образец №2 TPE: усадка 3%.

Заключение: образец №1 EPDM и образец №2 TPE соответствуют требованиям ГОСТ. Усадка EPDM-уплотнителя в 3 раза меньше, чем у TPE.

Определение температурного предела хрупкости

Требование ГОСТ 7912, информационные данные:

Метод испытания: Инструментальный. Испытательное оборудование ­– прибор для определения низкотемпературной хрупкости материалов модели GT-7061-NDA.

Фото: прибор для определения низкотемпературной хрупкости материалов модели GT-7061-NDA, © UnionТемпературный предел хрупкости определяют по испытаниям при каждой температуре на 4-х новых образцах.

Результат испытания:

*– согласно ГОСТ 7912, п.2.5: «Образец считают разрушенным при наличии… одной или нескольких трещин…»

Заключение: образец №1 EPDM соответствует требованиям ГОСТ (группа I – не должны разрушаться при температуре -55⁰С). Образец №2 TPE не соответствует требованиям ГОСТ (группа IV – не должны разрушаться при температуре -45⁰С).

Определение сопротивления эксплуатационным воздействиям

Требование: ГОСТ 31362-2007, 9.2, таблица 2:

Из таблицы 2:

Остаточная деформация при сжатии (ОДС) по ГОСТ 31362-2007:

Метод испытания: Инструментальный. Испытательное оборудование – термошкаф, морозильная камера, струбцина.

Фото: образцы во время сжатия в струбцине в термошкафу, © UnionСостояние образцов №1 и №2 до сжатия и после сжатия в струбцине представлены на рисунке ниже.

Фото: образцы №1 EPDM и №2 TPE до сжатия и после сжатия в струбцине, © UnionРезультаты испытаний:

Заключение: Образец №1 EPDM соответствует требованиям ГОСТ (ОДС меньше 50%). Образец №2 TPE не соответствует требованиям ГОСТ (ОДС больше 50%).

Итоговые результаты испытаний образцов уплотнителей

Результаты проведения испытаний 2-х образцов уплотнителей разных производителей представлены в итоговой таблице.

Результаты испытаний уплотнителей EPDM и дешевых TPE

Выводы:

Образец №1 – EPDM-уплотнитель от компании ЮПТ:

• показал соответствие требованиям ГОСТ по всем проведенным испытаниям. Отклонения от номинальных требований ГОСТ – допустимые и минимальные: отклонения от геометрических размеров +0,02 мм при норме 1 мм, изменение линейных размеров после температурного воздействия 1% при норме 3%.
• образец №1 (EPDM) не разрушился даже при температуре -55⁰С – ГОСТ требует до -50⁰С для соответствующей I группы. Требования ГОСТ к EPDM-уплотнителям изначально выше, чем к TPE, потому что они предназначены для более широкого спектра условий эксплуатации, включая экстремальные температуры.
• ОДС в пределах допустимых значений.

Образец №1 (EPDM) без проблем может использоваться в брендовых и бюджетных профильных системах при широком диапазоне наружных температур воздуха.

Образец №2 – TPE-уплотнитель:

• не прошел по требованию ГОСТ к температурному пределу хрупкости – при температуре -45⁰С треснул (разрушился). По требованию ГОСТ для соответствующей IV группы, при данной температуре TPE-уплотнитель не должен разрушаться. 
• отклонения геометрических размеров +1 мм на границе предельно допустимых в большую сторону по ГОСТ: +1 мм;
• не прошел по требованию ГОСТ к ОДС.

Более низкие показатели образца №2 из TPE связаны со следующими причинами:

• с характеристиками самого материала TPE.  Данный вид материала выдерживает меньшие температурные нагрузки по показателю предела хрупкости по сравнению с EPDM и имеет более высокую остаточную деформацию от сжатия;
• с качеством самого тестируемого образца уплотнителя. Показатели отклонения образца от геометрических размеров связаны с низким качеством производства продукции (некачественная оснастка, несоблюдение требований технологического процесса и прочее). Такие отклонения в основном наблюдаются у эконом-уплотнителей TPE.

У окна с таким уплотнителем при низких температурах может наблюдаться продувание. Данный уплотнитель имеет высокие ОДС и менее эластичный. При низких температурах после открывания окна и повторного запирания створки плотность притвора будет недостаточной для блокирования последующего продувания в притворе.

Предельно допустимые отклонения геометрических размеров у образца №2 TPE при использовании в бюджетных профильных системах (с нестабильными размерами сечения профиля) могут привести к тому, что окно будет туго закрываться – потребуется прикладывать большее усилие на оконную ручку. Это также усилит нагрузку на оконный профиль и фурнитуру, что может сократить срок службы окна без ремонта.

Образец №2 (TPE) нежелательно использовать при экстремально низких или высоких температурах, а также в профильных системах с нестабильными геометрическими размерами. Из-за меньшей эластичности у образца №2 может быть более низкий срок эксплуатации.

Сравнение уплотнителей EPDM и TPE показывает, что уплотнители TPE имеют более низкие эксплуатационные характеристики, чем резиновые. Характеристики тестируемого эконом-образца TPE добавили недостатков этому виду продукции. Для производителей это означает снижение качества окна в целом, рост числа рекламаций, репутационные риски. Экономическая выгода от использования дешевых TPE-уплотнителей может быть сомнительна, но выбор остается за производителями.