KunststoffWissen
Materialien · Elastomere · Dichtungstechnik

EPDM (Ethylen-Propylen-Kautschuk): Dichtungen, Schläuche und Witterungsbeständigkeit

Profildichtung −50 bis +150 °C Shore A 40–90 EPDM · O-RINGE & DICHTUNGSPROFILE · −50 BIS +150 °C
EPDM O-Ringe und Dichtungsprofile: schwarze Elastomer-Dichtungen mit Shore A 50–90 — Einsatzbereich −50 bis +150 °C, witterungsbeständig

EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) ist das meistverwendete synthetische Elastomer für Außenanwendungen. Die Kombination aus inhärenter Witterungsbeständigkeit (kein Polybutadien-Anteil), breitem Temperatureinsatzbereich (−50 bis +150 °C) und chemischer Beständigkeit macht EPDM zum Standardmaterial für Automotive-Dichtungen, Dachabdichtungen und Hydraulikschläuche.

Kettenstruktur und Witterungsbeständigkeit

EPDM entsteht durch Copolymerisation von Ethylen, Propylen und einem Dien-Termonomer (ENB = Ethylidennorbornen, DCPD = Dicyclopentadien oder HD = 1,4-Hexadien). Das Dien-Termonomer stellt Doppelbindungen für die Schwefel-Vulkanisation bereit — die Hauptkette selbst ist vollständig gesättigt. Diese gesättigte Hauptkette ist der Schlüssel zur überlegenen Witterungsbeständigkeit: Ozon, UV-Strahlung und Sauerstoff greifen die Doppelbindungen an — ohne solche in der Hauptkette bleibt EPDM stabil, während NR (Naturkautschuk) und SBR schnell altern.

Typische Kennwerte vulkanisiertes EPDM

Shore-Härte
40–90
Shore A · ISO 868
Zugfestigkeit
7–20
MPa · ISO 37
Bruchdehnung
200–600
% · ISO 37
Temperaturbereich
−50 bis +150
°C Dauereinsatz
Druckverformungsrest
15–35
% · ISO 815 (70 h, 100 °C)
Ozonbeständigkeit
sehr gut
keine Rissbildung bei 50 ppm O₃
Ölbeständigkeit
schlecht
quillt in Mineralöl (NBR bevorzugen)
Wasserdampfbest.
gut
Heißdampf bis 150 °C
Dichte
0,86–1,00
g/cm³ (ohne Füllstoffe)

Vulkanisation: Schwefel vs. Peroxid

EPDM kann mit Schwefel + Beschleunigern oder mit Peroxid vulkanisiert werden. Schwefelvernetzung ist schneller und günstiger, führt aber zu einem höheren Druckverformungsrest (schlechtere Rückstelleigenschaften). Peroxidvernetzung ergibt C–C-Vernetzungen statt C–S–C — besserer DVR, bessere Wärmebeständigkeit, aber höhere Vulkanisationstemperatur (180–200 °C) und teurere Vernetzungsmittel. Für Automotive-Türdichtungen (wo geringe bleibende Verformung über 10 Jahre entscheidend ist) wird meist Peroxidvernetzung eingesetzt.

EPDM im Elastomer-Vergleich

ElastomerWitterungÖlTemperaturTypisch
EPDMsehr gutschlecht−50 /+150 °CDach, Türdichtung, Kühlwasserschlauch
NBRmäßigsehr gut−35 /+120 °CHydraulik, Kraftstoff, Öldichtung
Silikon (VMQ)sehr gutgut−60 /+200 °CHochtemp., Lebensmittel, Medizin
NR (Naturkautschuk)schlechtschlecht−50 /+80 °CReifen, Förderbänder, dynamisch
Warum ist EPDM nicht ölbeständig?
EPDM besteht hauptsächlich aus Ethylen und Propylen — unpolare, gesättigte Kohlenwasserstoffe. Mineralöle und Kraftstoffe sind ebenfalls unpolare Kohlenwasserstoffe — nach dem Prinzip 'Gleiches löst Gleiches' quillt EPDM stark in Ölen. Für öl- und kraftstoffbeständige Dichtungen wird NBR (Acrylnitrilbutadienkautschuk) oder FKM (Viton®) eingesetzt. In gemischten Kühlwasser/Öl-Systemen werden Blends aus EPDM und NBR oder spezielle Terpolymere eingesetzt.
Kann EPDM durch TPE ersetzt werden?
Thermoplastische Elastomere auf Basis von EPDM (TPE-V, z. B. Santoprene®) werden zunehmend als Ersatz für vulkanisiertes EPDM eingesetzt — besonders für Formteile, die spritzgegossen statt pressgeformt werden. TPE-V hat Vorteile bei Recyclingfähigkeit und kürzeren Zykluszeiten, aber Nachteile bei Druckverformungsrest und Hochtemperaturbeständigkeit gegenüber peroxidvernetztem EPDM. Für anspruchsvolle Automotive-Dichtungen (Türdichtung, 10 Jahre) bleibt vulkanisiertes EPDM Standard.
Welche Norm gilt für EPDM-Dichtungen im Trinkwasserbereich?
Für Trinkwasser-Dichtungen aus EPDM gilt in Deutschland die KTW-Leitlinie des Umweltbundesamts (für Gummi) bzw. die W270 (DVGW, Hygieneanforderungen). In Europa gilt die Europäische Bewertungsliste (Common Composition List, EAS). Die Migration von Vulkanisationshilfsmitteln und Weichmachern in Trinkwasser ist der kritische Prüfpunkt. Nicht jede EPDM-Mischung ist trinkwassertauglich — Lieferanten müssen eine lieferantenspezifische Prüfbescheinigung nach KTW/W270 vorlegen.

Weiterführend: Wikipedia: EPDM · Im Portal: Polyurethan PUR · Automotive