Vues : 0 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2026-05-20 Origine : Site
Les granulés colorés EPDM sont des matériaux granulaires élastiques fabriqués à partir de caoutchouc EPDM mélangé à de multiples additifs, traités par mélange, vulcanisation et granulation. En tant que matériau de base pour les installations de sports et de loisirs de plein air, ils présentent une excellente résistance aux UV, une résistance au vieillissement, une élasticité et un respect de l'environnement . Contrairement aux matériaux monocomposants, les granulés EPDM constituent un système composite typique dans lequel chaque composant remplit des fonctions spécifiques. La combinaison raisonnable des ingrédients est la clé pour équilibrer la transformabilité, les performances et le coût du matériau. Cet article disséquera en détail la composition des granules colorés d’EPDM et analysera le rôle de chaque composant dans le système.
L'EPDM est un terpolymère synthétisé à partir de trois monomères : l'éthylène, le propylène et le diène (généralement l'éthylidène norbornène ou le dicyclopentadiène) . Sa structure moléculaire est saturée à l'exception des sites de réticulation diène, ce qui lui confère une résistance exceptionnelle à l'ozone, aux rayons UV et au vieillissement à haute température.
Teneur en éthylène : 45 % à 75 %, déterminant la dureté et la résistance mécanique du matériau ; une teneur plus élevée en éthylène augmente la rigidité et la résistance à l'usure.
Teneur en propylène : 20 à 50 %, régulant la flexibilité à basse température pour éviter la fragilité dans les environnements froids.
Teneur en diène : 2 % à 8 %, fournissant des sites de réticulation pour la vulcanisation, permettant au caoutchouc de former une structure de réseau tridimensionnelle stable et de maintenir son élasticité sous contrainte.
Dans les granulés colorés EPDM de haute qualité, la teneur en caoutchouc EPDM est généralement de 20 à 40 % (en poids). En tant que phase continue du composite, il agit comme le « squelette » du matériau, assumant les fonctions essentielles suivantes :
Fournit une élasticité et une résilience fondamentales, garantissant les performances d’absorption des chocs des surfaces sportives.
Lier toutes les charges et additifs ensemble, en maintenant l’intégrité structurelle des granulés.
Détermination de la résistance aux intempéries et au vieillissement du matériau, affectant directement la durée de vie (5 à 10 ans) des granulés.
Les charges sont les composants auxiliaires les plus abondants dans les granulés EPDM, avec une teneur de 30 à 60 % . Ils sont divisés en charges renforçantes et charges inertes, qui réduisent les coûts, améliorent la transformabilité et améliorent les propriétés physiques.
Composant : Carbonate de calcium précipité (CaCO₃), la charge la plus courante dans les granulés EPDM.
Fonction:
Réduire considérablement les coûts de production grâce à un prolongateur à faible coût.
Augmente la dureté et la stabilité dimensionnelle des granulés sans réduire l'élasticité.
Améliorer l'uniformité de la dispersion des pigments et des additifs.
Composants : Silice précipitée, poudre de talc, kaolin, etc., avec une teneur de 5 à 15 %.
Fonction:
Améliorer la résistance à la traction, à la déchirure et à l'usure du caoutchouc EPDM.
Améliorer les performances de protection UV et retarder le vieillissement.
Application : Principalement utilisé dans les granulés EPDM haut de gamme pour les pistes de sport professionnelles et les terrains de jeux à haute fréquence.
L'huile blanche paraffinique est le principal plastifiant des granulés EPDM, avec une teneur de 5 à 15 % . Il s'agit d'une huile minérale non volatile, peu aromatique et offrant une bonne compatibilité avec le caoutchouc EPDM.
Réduire la viscosité du caoutchouc EPDM, améliorer la capacité de mélange et la dispersion des charges.
Améliore la flexibilité des granulés à basse température, empêchant ainsi la fissuration dans les climats froids.
Ajustement de la dureté des granulés finis pour répondre aux exigences d'élasticité de différents scénarios.
Les pigments de couleur sont la clé de la couleur vive et durable des granulés EPDM, avec une teneur de 1 à 5 % . Les granulés de haute qualité adoptent une technologie de teinture en profondeur (couleur uniforme à l'intérieur et à l'extérieur), obtenue en ajoutant des pigments lors du mélange.
Pigments inorganiques : oxyde de fer (rouge, jaune, noir), dioxyde de titane (blanc), oxyde de chrome (vert), etc. Avantages : excellente résistance aux UV, solidité à la lumière et résistance à la chaleur, pas facile à décolorer ; largement utilisé dans les granulés EPDM extérieurs.
Pigments organiques : Phtalocyanine (bleu, vert), pigments azoïques (rouge, orange), etc. Avantages : couleur vive et pouvoir colorant élevé ; utilisé pour une personnalisation spéciale des couleurs, mais avec une résistance aux intempéries légèrement inférieure à celle des pigments inorganiques.
Pour améliorer la dispersion des pigments, des mélanges maîtres de couleurs (pigments pré-dispersés dans une résine porteuse EPDM) sont souvent utilisés à la place des pigments bruts. Ils évitent l’agglomération des pigments, assurent une couleur uniforme des granulés et améliorent la stabilité de la couleur.
La vulcanisation est le processus de réticulation des molécules de caoutchouc EPDM en une structure en réseau, qui transforme le caoutchouc plastique en caoutchouc élastique. Le système de vulcanisation représente 1 à 3 % de la composition totale.
Le soufre est l'agent de vulcanisation le plus courant pour les granulés EPDM, associé aux accélérateurs pour former un système de durcissement efficace.
Les accélérateurs courants comprennent les thiazoles (MBT), les sulfénamides (CBS), etc., qui réduisent la température de vulcanisation, raccourcissent le temps de durcissement et améliorent l'efficacité de la réticulation.
Former un réseau réticulé stable de molécules EPDM, conférant aux granulés une élasticité et une stabilité de forme permanentes.
Améliorer la résistance mécanique et la résistance au vieillissement du matériau.
Une petite quantité d'additifs fonctionnels ( 0,5 % à 2 % ) est ajoutée pour optimiser les propriétés spécifiques des granulés EPDM.
Composants : amines encombrées (HALS), antioxydants phénoliques, etc.
Fonction : absorbe les rayons UV, bloque la réaction d'oxydation des molécules de caoutchouc et empêche la décoloration, les fissures et la dégradation des performances causées par une exposition extérieure à long terme.
Fonction : favorise la dispersion uniforme des charges et des pigments, réduit la friction pendant le traitement et améliore la douceur de la surface des granulés.
Fonction : retarde le processus de vieillissement du caoutchouc EPDM, prolonge la durée de vie des granulés et maintient une élasticité et une couleur stables.
La performance des granulés colorés EPDM dépend de l’ effet synergique de tous les composants plutôt que d’un seul ingrédient. Le rapport de composition typique (en poids) des granulés EPDM de haute qualité est le suivant :
格
Composant |
Gamme de contenu |
Fonction principale |
|---|---|---|
Caoutchouc EPDM |
25 % à 35 % |
Squelette élastique, charges de reliure |
Carbonate de calcium |
40 % à 50 % |
Réduction des coûts, ajustement de la dureté |
Huile blanche paraffinique |
8 % à 12 % |
Plastification, flexibilité à basse température |
Pigments de couleur/mélanges maîtres |
2 % à 4 % |
Coloration, stabilité des couleurs |
Système de vulcanisation |
1 % à 2 % |
Réticulation, formation d’élasticité |
Additifs fonctionnels |
0,5 % à 1,5 % |
Résistance aux UV, résistance au vieillissement |
Ajustement du rapport en fonction des scénarios d'application :
Pistes de sport professionnelles : Augmentez la teneur en EPDM (35 % à 40 %) et en charges de renforcement pour améliorer la résistance à l'usure et l'élasticité.
Terrains de jeux ordinaires : augmentez de manière appropriée la teneur en carbonate de calcium pour réduire les coûts tout en garantissant les performances de base.
Régions à haute température et UV intenses : augmentez les stabilisants UV et les pigments inorganiques pour améliorer la résistance aux intempéries.
Les granulés colorés EPDM sont un système de matériaux composites sophistiqué avec du caoutchouc EPDM comme matrice, du carbonate de calcium comme charge principale, de l'huile blanche comme plastifiant, des pigments comme colorant et un système de vulcanisation plus des additifs fonctionnels comme auxiliaire . Chaque composant a une division claire du travail et travaille en synergie avec les autres, déterminant conjointement l'élasticité du matériau, la résistance aux intempéries, la stabilité des couleurs et les propriétés mécaniques.
Avec la demande croissante d'installations de sports et de loisirs de plein air, l'optimisation de la composition des granulés EPDM se concentrera sur une teneur élevée en EPDM, une faible teneur en COV et une performance environnementale améliorée . Une compréhension approfondie de la composition et du mécanisme fonctionnel est propice à l’amélioration de la qualité des produits, à la réduction des coûts et à la promotion du développement durable de l’industrie des matériaux EPDM.
