Visualizações: 0 Autor: Editor do site Horário de publicação: 20/05/2026 Origem: Site
Os grânulos coloridos de EPDM são materiais granulares elásticos feitos de borracha EPDM compostos com vários aditivos, processados por meio de mistura, vulcanização e granulação. Como material central para instalações esportivas e de lazer ao ar livre, eles apresentam excelente resistência aos raios UV, resistência ao envelhecimento, elasticidade e respeito ao meio ambiente . Ao contrário dos materiais de componente único, os grânulos de EPDM são um sistema compósito típico onde cada componente desempenha funções específicas. A disposição razoável dos ingredientes é a chave para equilibrar a processabilidade, o desempenho e o custo do material. Este artigo dissecará detalhadamente a composição dos grânulos coloridos de EPDM e analisará o papel de cada componente no sistema.
EPDM é um terpolímero sintetizado a partir de três monômeros: etileno, propileno e dieno (geralmente etilideno norborneno ou diciclopentadieno) . Sua estrutura molecular é saturada, exceto pelos locais de reticulação do dieno, dotando-o de excelente resistência ao ozônio, à radiação UV e ao envelhecimento em alta temperatura.
Teor de etileno: 45%–75%, determinando a dureza e resistência mecânica do material; maior teor de etileno aumenta a rigidez e a resistência ao desgaste.
Conteúdo de propileno: 20%–50%, regulando a flexibilidade em baixas temperaturas para evitar fragilidade em ambientes frios.
Conteúdo de dieno: 2%–8%, fornecendo locais de reticulação para vulcanização, permitindo que a borracha forme uma estrutura de rede tridimensional estável e mantenha a elasticidade sob tensão.
Em grânulos coloridos de EPDM de alta qualidade, o teor de borracha EPDM é geralmente de 20% a 40% (por peso). Como fase contínua do compósito, atua como o “esqueleto” do material, desempenhando as seguintes funções principais:
Proporcionando elasticidade e resiliência fundamentais, garantindo o desempenho de absorção de choques das superfícies desportivas.
Unindo todos os enchimentos e aditivos, mantendo a integridade estrutural dos grânulos.
Determinar a resistência do material às intempéries e ao envelhecimento, afetando diretamente a vida útil (5–10 anos) dos grânulos.
As cargas são os componentes auxiliares mais abundantes nos grânulos de EPDM, com um teor de 30% a 60% . Eles são divididos em cargas de reforço e cargas inertes, que reduzem custos, melhoram a processabilidade e melhoram as propriedades físicas.
Componente: Carbonato de cálcio precipitado (CaCO₃), o enchimento mais comum em grânulos de EPDM.
Função:
Reduzindo significativamente o custo de produção como um extensor de baixo custo.
Aumentando a dureza e a estabilidade dimensional dos grânulos sem reduzir a elasticidade.
Melhorando a uniformidade de dispersão de pigmentos e aditivos.
Componentes: Sílica precipitada, pó de talco, caulim, etc., com teor de 5% a 15%.
Função:
Aumentando a resistência à tração, resistência ao rasgo e resistência ao desgaste da borracha EPDM.
Melhorando o desempenho da proteção UV e retardando o envelhecimento.
Aplicação: Usado principalmente em grânulos de EPDM de alta qualidade para pistas de esportes profissionais e playgrounds de uso de alta frequência.
O óleo branco parafínico é o principal plastificante para grânulos de EPDM, com um teor de 5% a 15% . É um óleo mineral não volátil, pouco aromático e com boa compatibilidade com borracha EPDM.
Reduzindo a viscosidade da borracha EPDM, melhorando a processabilidade da mistura e a dispersão do enchimento.
Aumentando a flexibilidade dos grânulos em baixas temperaturas, evitando rachaduras em climas frios.
Ajustar a dureza dos grânulos acabados para atender aos requisitos de elasticidade de diferentes cenários.
Os pigmentos coloridos são a chave para a cor brilhante e durável dos grânulos de EPDM, com um teor de 1% a 5% . Os grânulos de alta qualidade adotam tecnologia de tingimento contínuo (cor uniforme por dentro e por fora), obtida pela adição de pigmentos durante a composição.
Pigmentos inorgânicos : Óxido de ferro (vermelho, amarelo, preto), dióxido de titânio (branco), óxido de cromo (verde), etc. Vantagens: excelente resistência aos raios UV, solidez à luz e resistência ao calor, não é fácil de desbotar; amplamente utilizado em grânulos de EPDM para exteriores.
Pigmentos orgânicos : Ftalocianina (azul, verde), pigmentos azo (vermelho, laranja), etc. Vantagens: cor brilhante e alto poder de tingimento; usado para personalização de cores especiais, mas com resistência às intempéries um pouco menor do que os pigmentos inorgânicos.
Para melhorar a dispersão do pigmento, masterbatches de cores (pigmentos pré-dispersos em resina transportadora EPDM) são frequentemente usados em vez de pigmentos brutos. Evitam a aglomeração de pigmentos, garantem a uniformidade da cor dos grânulos e melhoram a estabilidade da cor.
A vulcanização é o processo de reticulação das moléculas de borracha EPDM em uma estrutura de rede, que transforma a borracha plástica em borracha elástica. O sistema de vulcanização representa 1%–3% da composição total.
O enxofre é o agente vulcanizante mais comum para grânulos de EPDM, combinando com aceleradores para formar um sistema de cura eficiente.
Os aceleradores comuns incluem tiazóis (MBT), sulfenamidas (CBS), etc., que reduzem a temperatura de vulcanização, encurtam o tempo de cura e melhoram a eficiência da reticulação.
Formando uma rede reticulada estável de moléculas de EPDM, dotando os grânulos de elasticidade permanente e estabilidade de forma.
Melhorando a resistência mecânica e a resistência ao envelhecimento do material.
Uma pequena quantidade de aditivos funcionais ( 0,5%–2% ) é adicionada para otimizar propriedades específicas dos grânulos de EPDM.
Componentes: Aminas impedidas (HALS), antioxidantes fenólicos, etc.
Função: Absorve a radiação UV, bloqueia a reação de oxidação das moléculas de borracha e evita o desbotamento da cor, rachaduras e degradação do desempenho causada pela exposição externa de longo prazo.
Função: Promove a dispersão uniforme de cargas e pigmentos, reduz o atrito durante o processamento e melhora a suavidade da superfície dos grânulos.
Função: Atrasar o processo de envelhecimento da borracha EPDM, prolongar a vida útil dos grânulos e manter elasticidade e cor estáveis.
O desempenho dos grânulos coloridos de EPDM depende do efeito sinérgico de todos os componentes e não de um único ingrediente. A proporção típica de composição (em peso) de grânulos de EPDM de alta qualidade é a seguinte:
表格
Componente |
Faixa de conteúdo |
Função principal |
|---|---|---|
Borracha EPDM |
25%–35% |
Esqueleto elástico, enchimentos de ligação |
Carbonato de cálcio |
40%–50% |
Redução de custos, ajuste de dureza |
Óleo branco parafínico |
8%–12% |
Plastificação, flexibilidade em baixas temperaturas |
Pigmentos/masterbatches coloridos |
2%–4% |
Coloração, estabilidade de cor |
Sistema de vulcanização |
1%–2% |
Reticulação, formação de elasticidade |
Aditivos funcionais |
0,5% –1,5% |
Resistência UV, resistência ao envelhecimento |
Ajustando a proporção de acordo com cenários de aplicação:
Pistas esportivas profissionais: Aumente o conteúdo de EPDM (35% a 40%) e reforce os enchimentos para aumentar a resistência ao desgaste e a elasticidade.
Playgrounds comuns: Aumente adequadamente o teor de carbonato de cálcio para reduzir custos e, ao mesmo tempo, garantir o desempenho básico.
Regiões UV fortes e de alta temperatura: Aumente os estabilizadores UV e os pigmentos inorgânicos para melhorar a resistência às intempéries.
Os grânulos coloridos de EPDM são um sofisticado sistema de material compósito com borracha EPDM como matriz, carbonato de cálcio como enchimento principal, óleo branco como plastificante, pigmentos como corante e um sistema de vulcanização mais aditivos funcionais como auxiliares . Cada componente tem uma divisão clara de trabalho e sinergiza com outros, determinando em conjunto a elasticidade do material, resistência às intempéries, estabilidade de cor e propriedades mecânicas.
Com a crescente demanda por instalações esportivas e de lazer ao ar livre, a otimização da composição dos grânulos de EPDM se concentrará no alto teor de EPDM, baixo VOC e melhor desempenho ambiental . A compreensão aprofundada da composição e do mecanismo funcional conduz à melhoria da qualidade do produto, à redução de custos e à promoção do desenvolvimento sustentável da indústria de materiais EPDM.
