EPDM – Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk

Chemischer Aufbau und Struktur

EPDM ist ein Terpolymer aus den Monomeren Ethylen, Propylen und einem Dienmonomer. Als Dienkomponente kommen überwiegend Ethylidennorbornen (ENB), Dicyclopentadien (DCPD) oder 1,4-Hexadien (HD) zum Einsatz. Der Ethylengehalt liegt typischerweise zwischen 40 und 70 Masseprozent und beeinflusst maßgeblich die Kristallinität sowie die Tieftemperaturflexibilität des Werkstoffs. Je höher der Ethylengehalt, desto steifer das Material bei tiefen Temperaturen — ein niedrigerer Ethylengehalt verbessert dagegen die Kälteeigenschaften.

Die Dienkomponente stellt Doppelbindungen bereit, die für die Schwefelvernetzung (Vulkanisation) benötigt werden. Alternativ ist auch eine Peroxidvernetzung möglich, die zu einem engmaschigeren Netzwerk und damit zu höherer Wärmebeständigkeit führt. Die Hauptkette des Polymers ist vollständig gesättigt, was die außergewöhnliche Witterungs- und Ozonbeständigkeit begründet.

Eigenschaften von EPDM

Temperaturbeständigkeit

EPDM ist im Dauergebrauch für Temperaturen von −50 °C bis +130 °C geeignet. Peroxidvernetzte Mischungen erweitern den Einsatzbereich auf bis zu +150 °C im Dauerbetrieb; kurzzeitig sind Temperaturen bis +170 °C möglich. Die hervorragende Heißwasser- und Dampfbeständigkeit macht EPDM zur bevorzugten Wahl in Sanitär-, Heizungs- und Prozessleitungsanwendungen.

Witterungs- und Ozonbeständigkeit

Die Beständigkeit gegen UV-Strahlung, Ozon und Witterungseinflüsse zählt zu den herausragenden Stärken von EPDM. Dank der gesättigten Polymerhauptkette greift Ozon die Oberfläche nicht an, sodass EPDM-Dichtungen und -Profile auch nach langer Freibewitterung ihre Elastizität und Dichtwirkung behalten. In vielen Mischungen sind keine zusätzlichen Antioxidantien erforderlich.

Chemische Beständigkeit

EPDM zeigt sehr gute Beständigkeit gegenüber: Heißwasser und Dampf, verdünnten Säuren und Laugen, Alkoholen und Glykolen, Bremsflüssigkeiten (DOT 4) sowie phosphatesterbasierten Hydraulikflüssigkeiten. Nicht beständig ist EPDM hingegen gegenüber Mineralölen, Kraftstoffen, aromatischen, aliphatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen. Der Einsatz in ölhaltigen Medien führt zu starkem Quellen und Funktionsverlust.

Shore-Härte

EPDM-Mischungen sind in einem weiten Härtebereich von Shore A 25 bis 95 erhältlich. Die gebräuchlichsten Dichtungsgüten liegen im Bereich Shore A 60 bis 70, da hier ein gutes Gleichgewicht aus Kompressibilität, Rückstellvermögen und mechanischer Festigkeit erzielt wird.

Typische Einsatzgebiete

• Automobil: Tür-, Fenster- und Kofferraumdichtungen, Kühlwasserschläuche
• Bauwesen: Fassadenprofile, Fenster- und Türdichtungen, Dachabdichtungen
• Trinkwasser: Rohrleitungsdichtungen (zulässig nach DVGW W270 / DIN EN 681-1)
• Haushaltsgeräte: Waschmaschinen- und Geschirrspülerdichtungen
• Chemietechnik: Anwendungen mit Säuren, Laugen und wässrigen Medien

EPDM im Vergleich zu anderen Elastomeren

Im Vergleich zu NBR (Nitrilkautschuk) bietet EPDM deutlich bessere Witterungs- und Ozonbeständigkeit, ist jedoch nicht ölbeständig. NBR bleibt die erste Wahl für mineralölhaltige und kraftstoffführende Systeme.

Gegenüber FKM (Fluorkautschuk) erzielt EPDM in der Witterungsbeständigkeit vergleichbare Ergebnisse, während FKM bei aggressiven Chemikalien und hohen Dauertemperaturen überlegen ist. FKM ist allerdings deutlich teurer und daher nur für anspruchsvolle Spezialanwendungen wirtschaftlich sinnvoll.

Im Vergleich zu Silikonkautschuk weist EPDM eine ähnlich gute Witterungsbeständigkeit auf. Silikon besitzt jedoch einen breiteren Einsatztemperaturbereich sowie bessere elektrische Isoliereigenschaften, während EPDM mechanisch belastbarer und kostengünstiger ist.

Relevante Normen

• DIN ISO 1629 — Nomenklatur und Abkürzungen für Kautschuk und Elastomere
• DIN EN 681-1 — Elastomerdichtungen für Rohrleitungen im Trinkwasserbereich
• DVGW W270 — Anforderungen an Werkstoffe im Trinkwasserbereich (mikrobiologische Unbedenklichkeit)
• ISO 3601 — O-Ring-Maße und Toleranzen
• ASTM D2000 / SAE J200 — Klassifizierungssystem für Kautschukwerkstoffe