Choisir le bon élastomère pour votre étanchéité

Choisir le bon caoutchouc pour votre visserie étanche. Quel élastomère ?

Particularités des différents materiaux élastomères pour vos joints d’étanchéité

Les élastomères utilisés dans notre gamme sont des polymères synthétiques capables de se plier et de s’étirer de nombreuses façons, puis de reprendre leur forme initiale. Ils sont souvent utilisés comme isolants. ZAGO les utilise pour assurer l’étanchéité de ses produits : vis, écrous, rondelles, capuchons, bagues et rivets.

Les produits à base d’élastomère étant très répandus, il est tentant de croire que tous les élastomères ont le même objectif. Mais détrompez-vous ! La production d’élastomère est en fait l’un des domaines les plus dynamiques de la fabrication et il existe plus de 20 types d’élastomères différents qui remplissent des fonctions différentes à la fois dans les procédés de fabrication que dans les produits finis eux-mêmes. Nous allons nous intéresser ici aux plus couramment utilisés.

Différentes formulations d’élastomères affectent les propriétés physiques, les fonctions et la durée de vie de vos pièces. Par conséquent, il est important de connaitre les différents élastomères pour déterminer celui qui correspondra exactement au besoin de votre application. La longévité de votre équipement en dépend.

Nous vous proposons ici un guide pratique des différents types d’élastomères utilisés dans notre visserie d’étanchéité, ainsi que certaines de leurs applications les plus courantes.

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Silicone (VMQ)

Le silicone vinylique de méthyle (VMQ) est la matière la plus communément utilisée dans la famille des caoutchouc de silicone.

Bien qu’il soit largement utilisé pour des applications en extérieur pour sa flexibilité même à basses températures, le silicone apparaît également dans un large éventail d’industries et de process industriels.

Les élastomères de silicone résistent bien aux différentes composés suivants :

Cet élastomère est également performant dans une large gamme de températures (la plus large de toutes les options d’élastomère), tout en restant extrêmement souple. Sa plage va de -62°c à + 204°c. Mais si vous avez besoin de températures plus basses ou plus hautes, nous pouvons faire un silicone “sur-mesure” pour s’adapter à votre application.

Ses faibles exigences de compression lui confèrent de nombreuses utilisations différentes.  Son application la plus courante est dans l’industrie alimentaire, mais pas seulement.

Le silicone est en effet l’élastomère utilisé par défaut chez ZAGO. Il est utilisé dans la fabrication en standard de nos joints toriques pour vis, capuchons, écrous, rondelles, et bagues d’étanchéité.

Sa couleur pour les o-ring est largement le rouge, tandis que pour les rondelles d’étanchéité, les bagues et les capuchons, c’est un silicone gris qui est utilisé en standard. Sa durométrie est de GR50, à GR80.

Cependant, le silicone n’est pas indiqué lorsqu’il est exposé au pétrole ou à des environnements similaires. Il se désagrège et s’abîme facilement, ce qui le rend impropre aux applications l’exposant à des objets pointus ou à des surfaces rugueuses.
Le silicone est également perméable aux gaz.

Nous vous recommandons alors d’utiliser d’autres élastomères si vos produits sont utilisés dans ces environnements.

Fluorosilicone (FVMQ ou MFQ)

La fluorosilicone est le matériau résultant du mélange de fluoroélastomère et de silicone. La présence de fluor dans la composition du mélange augmente la compatibilité aux fluides d’origine minérales. Ses propriétés sont assez similaires à celles du silicone, mais avec certains avantages (et un point faible).

Les fabricants de l’industrie aérospatiale apprécient en effet le caoutchouc fluorosilicone pour sa capacité à résister à l’exposition à l’ozone, au pétrole, huiles et aux produits chimiques.

Il a une bonne fonctionnalité dans des températures extrêmes, son utilisation est donc relativement universelle. Sa gamme de température va de -55°c à + 177°c.

Les joints toriques en fluorosilicone ont une faible résistance à l’abrasion et sont préférés pour une utilisation dans des environnements plutôt statiques.

Par contre, il n’est pas recommandé en utilisation pour les applications impliquant une exposition aux fluides glycols, aux huiles et graisse de silicone, ou aux acides. Il a également une résistance moindre à l’air chaud que le silicone.

Le FluoroSilicone est la principale alternative au silicone dans tous nos produits d’étanchéité.

Caoutchouc chloroprène (Néoprène, CR)

Le néoprène (nom commercial de DuPont^TM) est l’un des premier caoutchouc synthétique. Il a des exigences de compression relativement faibles et des industries aussi diverses que la construction, le médical, les articles de sport et la marine le privilégient pour sa grande résilience et sa résistance physique.

Les industries de réfrigération utilisent souvent ce joint Néoprène, pour sa grande résistance au Fréon et à l’ammoniac.

Enfin, l’industrie automobile utilise ses propriétés de résistance aux huiles.

La gamme de température pour les joints toriques en néoprènes vont de -54°c à +107°c.

En outre, le néoprène peut résister à un large éventail d’éléments, tels que :

Enfin, la production de néoprène est relativement peu coûteuse, ce qui permet aux fabricants de construire des produits économiquement compétitifs avec ce matériau sans en altérer leurs performances.

Le néoprène peut résister à des niveaux modérés d’exposition aux produits chimiques, mais il ne donne pas de bons résultats dans les applications où il est exposé à des acides fortement oxydants, aux hydrocarbures chlorés, aromatiques, nitrés, et aux solvants polaires.

Choisir le bon élastomère pour votre visserie étanche

Caoutchouc acrylonitrile-butadiène (Buna-N, Nitrile, NBR)

Le caoutchouc nitrile (NBR) est le terme général pour désigner le polymère de mélange acrylonitrile-butadiène. Le polymère nitrile NBR possède de bonnes propriétés mécaniques et une résistance à l’usure élevée par rapport aux autres élastomères.

Le nitrile résiste à :

Les foreurs pétroliers et les constructeurs automobiles utilisent le Buna-N dans une grande variété d’applications, notamment en raison de sa résistance aux huiles et carburants à base de pétrole, de sa compression réduite, de sa résistance élevée à l’abrasion et de sa grande résistance à la traction.

Par contre, le nitrile ne résiste pas bien aux facteurs environnementaux tels que les intempéries et les températures extrêmes. Il est également moins performant dans les environnements contenant de grandes quantités d’ozone, de solvants polaires ou de produits chimiques, ainsi que dans ceux contenant des hydrocarbures chlorés et aromatiques.

Le caoutchouc NBR ne résiste pas non plus aux intempéries, au vieillissement, aux liquides de frein.

La plage de température est plus réduite, elle va de -40°c à +107°c. Mais plus la température est haute, plus le vieillissement est rapide (à un rythme un peu plus lent cependant dans l’huile plutôt que dans l’air).

Fluorocarbone FKM (Viton®)

Lorsque vous recherchez un élastomère capable de supporter les températures les plus élevées et les conditions les plus hostiles, le fluorocarbone, ou Viton (nom commercial de DuPont^TM) est le matériau qu’il vous faut.

Le caoutchouc FKM offre une excellente résistance aux températures élevées, à l’ozone, à l’oxygène, aux huiles minérales, aux fluides hydrauliques, aux carburants de synthèse, aux substances aromatiques et à de nombreux solvants organiques et produits chimiques.

Un de ces avantages est également sa très faible perméabilité aux gaz.

Il offre une grande résistance aux composés suivants :

La résistance chimique extrêmement élevée du Viton® se distingue des autres élastomères, ce qui le rend particulièrement utile pour la fabrication de joints toriques.

De nombreuses industries utilisent des hydrocarbures minéralisés, de la fabrication aérospatiale / aéronautique au traitement chimique, et constituent également le premier choix en matière d’exploration et de recherche de pétrole et de gaz.

Le fluorocarbure ne doit pas être choisi avec les solvants polaires (cétones, éther), les nitro-hydrocarbures, les amines, les acides hydro-chlorés ou chloro-sulfoniques chauds ou les acides organiques de faible poids moléculaire.

Il perd également sa souplesse lorsqu’il est exposé à de basses températures.

Les joints toriques en Viton sont donc principalement utilisés dans les applications pétrolières.

Sa plage de température d’utilisation va de -29°c à +204°c.

EPDM (Ethylène-propylène-diène)

Largement utilisé dans des industries telles que l’installation de climatisation, la fabrication industrielle, la construction et l’assemblage automobile, l’éthylène-propylène-diène monomère (EPDM) offre une excellente résistance aux :

L’EPM est un caoutchouc fabriqué comme un copolymère d’éthylène et de propylène. Le caoutchouc éthylène-propylène-diène (EPDM) est produit en utilisant un troisième monomère qui permet la vulcanisation avec le souffre. Il présente des propriétés particulièrement bénéfiques pour les joints toriques avec les fluides hydrauliques de type ester phosphate. Il est largement utilisé dans les systèmes de freinage fonctionnant avec des fluides à base de glycol.

L’EPDM offre également d’excellentes capacités isolantes. En plus de sa résistance aux acides et aux solvants, l’EPDM peut également résister à un large éventail de conditions météorologiques, ce qui en fait un choix de prédilection pour une utilisation dans des équipements extérieurs.

Par contre, l’EPDM n’est pas recommandé avec les huiles minérales ou dans les applications liées à l’alimentation. De plus, il n’assure plus sa fonction d’étanchéité lorsqu’il est exposé à des hydrocarbures.

L’EPDM entre dans la composition de nos capuchons, rondelles, vis et écrous d’étanchéité si vous le demandez. En standard, c’est le silicone qui est utilisé.

Sa plage de température d’utilisation va de -54°c à +107°c. Des températures supérieures sont admises dans l’eau et la vapeur (jusqu’à 180°c)

Tableau récapitulatif des plages de température acceptées par élastomère

Plage de température en degré C par polymère	Mini	Maxi
Silicone	-62	204
Fluorosilicone	-55	177
Néoprène®	-40	107
Buna-N	-140	107
Viton®	-29	204
EPDM	-54	107

Tableau récapitulatif des médias acceptés par élastomère

	Alimentaire	Abrasion	Huile	Alcool	Solvant chimique	Carburant	Ozone UV	Ammoniac Fréon®
Silicone	😀	😀	☹️		😀	☹️	😀
Fluorosilicone		☹️	😀		😀	😀	😀
Néoprène			😀		☹️	☹️	😀	😀
Buna-N	😀	😀	😀	😀	☹️	😀	☹️
Viton®		☹️	😀		😀	😀	😀	☹️
EPDM	☹️	😀	☹️	😀	😀	☹️	😀

liens vers nos différents produits d’étanchéité par élastomère

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