عایق های الاستومری NBR و EPDM

یکی از روش‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی ، جلوگیری از هدر رفتن انرژی حرارتی در ساختمان‌ها است و بهترین ابزار برای رسیدن به این هدف استفاده از عایق‌های حرارتی است. عایق‌کاری مناسب بخش‌های مختلف ساختمان مانند سقف، کف و دیوارهای جانبی ، همچنین عایق‌کاری لوله‌ها و سطوح داغ و سرد باعث افزایش راندمان مصرف انرژی می‌گردد. با عایق‌کاری در ساختمان می‌توان در انرژی گرمایی و سرمایی ۴۵ تا ۵۵ درصد صرفه‌جویی نمود. عایق‌های الاستومری اگرچه نسبت به پشم سنگ و یا پشم‌شیشه گران‌ترند ولی به دلیل بی‌نیاز بودن از پوشش‌های مضاعف برای کاربردهای دمای پایین بسیار مقرون‌به‌صرفه می‌باشند، پایداری بسیار بالایی دارند. سریع‌ترین راه برای عایق کردن سامانه‌های لوله‌کشی آماده و ساخته‌شده، استفاده از عایق‌های الاستومری است. این‌گونه عایق‌ها ضریب انتقال حرارت بسیار پایینی داشته و انعطاف‌پذیر می‌باشند و برای محیط‌هایی که فضای کاری کمی داشته باشند بسیار مناسب هستند. عایق‌های الاستومری ازجمله مواد سلولی انعطاف پذیر سلول بسته بوده و بر پایه پلی وینیل کلراید، نیریل بونادین رابر و یا انیلین پروپیلین دیان مونومر رابر ساخته می‌شوند.

عایق الاستومری epdm و nbr

عایق الاستومری epdm و nbr

عایق الاستومری در دو نوع NBR و EPDM تولید می گردد و همواره برای متخصصین و مهندسین صنعت ساختمان سوال بوده که چه تفاوتی میان عایق های NBR و EPDM وجود دارد. در حقیقت باید گفت که بسیاری از مشخصات NBR و EPDM کاملاً شبیه به هم هستند و اختلافات بسیار ناچیزی با هم دارند، در کل می توان گفت که کاربری عایق الاستومری EPDM در برخی موارد خاص اندکی بهتر از NBR است. ولی باید توجه داشت که تولید عایق الاستومری EPDM بسیار مشکل است، حتی بزرگترین شرکت های تولید عایق نیز عایق های EPDM را با خلوص ۱۰۰% نمی سازند.

مشخصات و خواص فیزیک

عایق الاستومری از یک مخلوط پلیمری NPR/PVC ساخته شده است. محصولات عایق الاستومری سیاه، از یک مخلوط پلیمری NBR  مقاوم در برابر UV تولید می شوند. در سال ۱۹۹۰ عایق های الاستومری epdm نیز تولید و روانه بازار شد.

هر دو نوع عایق های الاستومری، انعطاف پذیر هستند. بنابراین در بسیاری از خواص مشترک هستند از نظر رسانایی حرارتی، سهولت نصب، ساختار مکانیکی و بسیاری خواص دیگر، تفاوتی ندارند. اما پلیمر استفاده شده در ساخت این دو نوع از عایق های الاستومری تفاوت هایی مانند میزان مقاومت در دماهای بالا، میزان انعطاف پذیری در دماهای پایین و همینطور ضریب اصطکاک ایجاد می کند. ما در این مقاله یک مقایسه در مورد عایق الاستومری NBR و EPDM انجام داده ایم که تفاوت ها و شباهت های این دو نوع از عایق های الاستومری را برای ما آشکار می سازد.

شباهت های عایق های nbr و epdm

رسانایی حرارتی

چون عایق الاستومری nbr و epdm هر دو دارای ساختار سلولی می باشند، رسانایی حرارتی مشابه ای دارند.

نرخ شعله و دود

طبق آزمایش ASTM E84 که نرخ شعله وری و میزان ایجاد دود را در زمان آتش سوزی نشان می هد، هر دو نوع از این عایق ها دارای نرخ شعله و دود برابری هستند. اما باید خاطر نشان کرد که مقاوت عایق های الاستومری epdm در برابر آتش مقداری بیشتر از عایق های الاستومری nbr است.

مقاومت خوردگی

اگر عایق الاستومری به شکل مناسب و توسط متخصص نصب شود خوردگی زیر عایق به وجود نمی آید. در صورتی که این عایق ها برای عایق کاری لوله های ضد زنگ یا لوله های مسی با حرارت پایین استفاده گردد خوردگی عایق نخواهیم داشت، اما در عایق کاری لوله های فولادی با حرارت بالا توصیه می شود که قبل از عایق کاری، لوله ها با پوشش مقاوم در برابر خوردگی و زنگ زدگی محافظت شوند.

یکی از اصلی ترین دلایلی که عایق های الاستومری جزء عایق های پرمصرف و قابل اعتماد در صنعت تاسیسات است، عدم ایجاد خوردگی زیر عایق است. دلیل آن مواد اولیه و مکانیزم عملکرد این عایق هاست. همانطور که گفتیم احتمال بروز خوردگی در هر دو نوع epdm و nbr آن بسیار اندک است.

خوردگی زیر عایق

خوردگی زیر عایق

صرفه جویی در انرژی خانه

عایق های الاستومری دوستدار محیط زیست

اندازه عرضه

محصولات عایق الاستومری با پایه epdm و nbr در اندازه های یکسانی عرضه می گردند و تنها تفاوت این دو نوع در ضخامت های بسیار بالاست، مثلاً برای ضخامت ۵۰ میلیمتر عایق الاستومری epdm تولید نمی گردد.

دوستدار محیط زیست

عایق های الاستومری epmd و nbr کاملاً با محیط زیست سازگاری دارند و هیچ گونه زیانی برای محیط زیست ندارند. هر دو نوع عایق کاملاً عاری از ترکیبات سمی مانند آزبست، سیانورات، فرمالدئید، CFC، HFCT هستند. و به هیچ وجه مشکلات تنفسی و عوارض پوستی ندارند. استفاده از این عایق ها برای  Clean Room ها کاربردی است و بهترین انتخاب است.

تفاوت های عایق های nbr و epdm

محدوده های دمایی

دما بالا

میزان مقاومت عایق های الاستومری در برابر حرارت، در مرحله اول توسط جنس پلیمر پایه آن تعیین می گردد. مقاومت حرارتی در دمای بالا تابعی از دمای محیط و زمان بالا رفتن دما می باشد. چرا که فرآیند تخریب و تغییر شکل نیز تابعی از زمان و دما می باشد. همیشه به صورت تقریبی برای یک ماده رنج مقاومت حرارتی تعریف می گردد و هیچ وقت نمی توان به طور دقیق مقاومت حرارتی یک محصول را محاسبه کرد. در تعیین مقاومت حرارتی یک ماده باید به خواص فیزیکی مانند انقباض نیز توجه کرد.

عموماً در صنعت تاسیسات برای محصولات پایه epdm دمای ۳۵۰ درجه فارنهایت حداکثر مقاومت دمایی در نظر گرفته می شود و برای محصولات پایه nbr یک دمای متغیر ۲۲۰ تا ۳۳۰ درجه فارنهایت در نظر گرفته می شود. تقریباً هر دو نوع عایق epdm و nbr  در صورت قرار گرفتن در یک محدوده دمایی بالا در طولانی مدت به صورت مشابهی واکنش نشان می دهند. امّا در یک دمای بالا و مدت زمان کوتاه مقاومت دمایی عایق های الاستومری epdm بهتر است. در برخی از پروژه های خاص استفاده از عایق epdm بهتر است مانند سیستم های خورشیدی برای گرم کردن آب، clean room ها، لوله های بخار آب فشار بالا و نمونه هایی از این قبیل مقاومت حرارتی عایق epdm بهتر است. با این حال انقباض و کم شدن حجم ماده باید بیشتر مورد ارزیابی قرار گیرد زیرا که باید ساختار سلولی و نفوذپذیری ماده نیز در نظر گرفته شود.

دما پایین

عایق های nbr در دمای ۲۰- تا ۴۰- فارنهایت می توانند انعطاف پذیری خود را حفظ کنند، اما در فهرست ویژگی های مواد با پایه nbr در دمای ۲۹۷- فارنهایت قرار دارند. تفاوت این دو مقدار در این است که در اکثر پروژه های عایق کاری عایق الاستومری پس از نصب ساکن و غیرپویا بوده و می تواند در محدوده دمایی ذکر شده استفاده شود.

محدوده مقاومت حرارتی عایق های epdm در دماهای پایین تر کمی بهتر از nbr است و می تواند تا ۷۰- فارنهایت مقاوم باشد به همین دلیل استفاده از این نوع عایق در سرماسازها و خطوط انقال مایعاتی که افزایش و کاهش دمای بالایی دارند مناسبتر است. استفاده از عایق های epdm در این گونه پروژه ها یک مزیت محسوب می گردد.

مقایسه عایق الاستومری nbr و  epdm

مقایسه عایق الاستومری nbr و epdm

مقایسه عایق الاستومری nbr و epdm

مقایسه عایق الاستومری nbr و epdm

نحوه تشخیص nbr یا epdm بودن عایق الاستومری

یک تکه از عایق الاستومری را با دمای نه چندان زیاد در درون مایکرویو قرار می دهیم و حدود ۲ دقیقه صبر می کنیم. بعد از گذشت این زمان عایق های nbr شروع به دود کردن می کند و بوی خاصی در محیط پخش می شود. اما عایق epdm دود و بوی خاصی تولید نمی کند.

تشخیص nbr یا epdm بودن عایق الاستومری

تشخیص nbr یا epdm بودن عایق الاستومری

مقایسه عایق الاستومری nbr و epdm

تشخیص nbr یا epdm بودن عایق الاستومری

مقاومت در برابر اشعه UV و شرایط آب و هوایی

هر دو نوع عایقهای nbr و epdm در برابر اشعه  UV مقاوم می باشند، البته متریال پایه epdm مقاومت بیشتری دارند. با این تفاسیر توجه به دو عامل در این زمینه ضروری است:

  • در محیط های خارج از سازه نباید تنها به میزان مقاومت عایق الاستومری در برابر اشعه UV تمرکز کرد. بلکه در محیط های خارجی به شرایط جوی و شرایط سخت آب و هوایی نیز باید توجه کرد.
  • ما گفتیم که عایق های الاستومری epdm در برابر اشعه UV مقاومتر هستند، اما پرسش این است که آیا این مقاومت به اندازه ای هست که انتظارات را برآورده کند؟ در واقع باید گفت که هر دو محصول در شرایط سخت بدون داشتن روکش مناسب تخریب شده تخریب شده و کارآیی خود را از دست می دهند. ما قبلاً در مقاله ای تحت عنوان مزایای استفاده از عایق الاستومری روکش آلومینومی درباره عایق های روکش دار توضیح داده ایم.

استفاده از روکش های آلومینیومی در محیط های بیرونی یک الزام است و عمر مفید عایق های الاستومری روکش دار در محیط های بیرونی تقریباً یکسان بوده و استفاده از نوع nbr عایق های الاستومری نیز کارآمد می باشد.

استفاده از این پوشش ها برای عایق هایی که در معرض اشعه UV و شرایط جوی و آب و هوایی مانند برف و باران و باد هستند لازم و ضروری است. امّا نکته ای که گفتن آن بسیار اهمیت دارد، این است که روکش های آلومینیومی به راحتی بر روی عایق های nbr می چسبد در حالی که در عایق های epdm این گونه نیست. پس باید قبل از نصب آن میزان استحکام و چسبندگی روکش آلومینیومی بررسی گردد و در صورته که از استحکام مناسبی برخوردار بود نصب گردد.

با توجه به مطالبی که گفته شد توصیه گروه بازرگانی نیک آراد استفاده از عایق nbr در محیط های بیرونی است زیرا علاوه بر کسب اطمینان از استحکام روکش استفاده شده بر روی آن مقاومت قابل قبولی نیز در برابر اشعه UV و شرایط جوی و میحطی دارند.

سهولت نصب

عایق های الاستومری nbr نسبت به عایقهای epdm آسان نصبتر می باشند. آنها علاوه بر اینکه انعطاف پذیر هستند بلکه به راحتی برش داده می شوند و نیاز به هیچ گونه ابزار خاصی برای این کار نیست. عایقهای nbr به راحتی بر روی لوله ها سر می خورند و این ویژگی کار نصب را راحتتر می کند.

چسپندگی عایق های epdm بیشتر می باشد و به خاطر داشتن ضریب اصطکاک بالاتر یک حالت لاستیکی دارد که باعث سخت شدن کار نصب می گردد. این نوع عایق ها به راحتی روی لوله ها سر نمی خورد و حرکت نمی کند. از آنجا که نصب تا حدودی یک مشخصه مورد نظر می باشد، این موضوع باید توسط نصب کننده مورد ارزیابی قرار گیرد.

مقاومت در برابر نفوذ آب

مخلوط های پلیمری NBR و محصولات عایقی سلول بسته با پایه EPDM در برابر رطوبت مقاوم هستند. در برخی از تست های آزمایشگاهی، مواد با پایه EPDM یک مزیت اندکی را در این حوزه نشان داده اند. اما هر دو محصول دارای مقاومت خوبی در برابر آب می باشند. با توجه به آنچه که بیان شد هیچ یک از محصولات برای دفن شدن زیر آب توصیه نمی شود. دلیل این است که قرار گرفتن به طور مستمر در معرض آب در یک زمان طولانی منجر به نفوذ آب در ساختار سلول بسته و تخریب سلول می شود و این باعث تنزل خاصیت رسانایی حرارتی محصول می گردد.

مقاومت در برابر نفوذ هوا

هوا به آسانی نمی تواند در دیوارهای سلول بسته عای های الاستومری nbr نفوذ کند، از طرف دیگر در عایق های الاستومری  EPDM هوا آسان تر نسبت به عایق های NBR نفوذ می کند. هر چه میزان دما بیشتر باشد میزان نفوذپذیری در عایق های EPDM نیز بیشتر می شود و باعث منقبض شدن عایق می گردد. این انقباض باعث ایجاد چین خوردگی بر روی عایق می گردد. این انقباض ها باعث می شود تا طول عایق کوتاهتر شده و در برخی از قسمت پارگی و فاصله ای ایجاد گردد که این شکاف ها باعث اتلاف انرژی و ایجاد خوردگی و کندانس می شود.

ضریب اصطکاک و مقاومت در برابر پارگی

عایق الاستومری nbr دارای استحکام کششی بیشتری هستند و در مقابل پارگی و ساییدگی مقاومتر می باشند، همانطور که پیش تر نیز اشاره کردیم این باعث می شود تا این عایق ها نصب ساده تری نیز داشته باشند. اما مقاومت عایق epdm در برابر ساییدگی و پارگی ضعیف می باشد و داشتن ضریب اصطکاک بالا باعث می شود تا بیشتر مستعد پارگی باشد.

مقاومت بخار آب

مقادیر WVT (انتقال بخار آب) برای محصولات با پایه EPDM و پلیمری NBR هر دو کم بوده و جزء مواد انتقالی پایین (کم) در نظر گرفته می شوند.

مقاومت عایق الاستومری در برابر نفوذ آب

مقاومت عایق الاستومری در برابر نفوذ آب

نتیجه گیری

عایق های فوم سلول بسته انعطاف پذیر الاستومری nbr برای بیش از ۵۰ سال است که در بازار موجود است. در طول این سال ها تاثیر بسیار زیاد این عایق ها در صرفه جویی از انرژی، عدم ایجاد خوردگی زیر عایق و داشتن دامنه کاربردی وسیع ثابت شده است. عایق های فوم سلول بسته انعطاف پذیر الاستومری epdm مدت ۲۰ سال است که وارد بازار شده است. تفاوت این نوع عایقها با عایق های نوع nbr  در مواد اولیه بوده و بیشتر فیزیکی است. این نوع عایق برای مصارف خاصی تولید می گردد مانند پروژه هایی با دماهای بسیار بالا یا دماهای بسیار پایین.

در کل توصیه گروه بازرگانی نیک آراد در شرایط معمول استفاده از عایق های الاستومری nbr است که ما در این مقاله تمام آنچه که شما برای یک انتخاب صحیح نیاز داشتید را بیان کردیم.

۰ پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *