1. Podle monomerního systému: dipolymerní FKM, terpolymerní FKM, speciální FKM

1) Standardní dipolymerní FKM: VDF/HFP, obsah fluoru přibližně 66 %

Tento typ obecně odpovídá tomu, co trh označuje jako „FKM typ A“, „standardní FKM“ nebo „dipolymerní FKM“. Typické složení monomerů je VDF/VF2 + HFP. Společnost Chemours popisuje Viton™ typ A jako dipolymerní fluoroelastomer složený z VF2 a HFP, který se obvykle používá v O-pečlivky , těsněních hřídelí, palivových hadicích a povlakoch.

Použití vhodné pro: obecných minerálních olejích, motorových olejích, běžných palivech, většině uhlovodíkových médií a při stárnutí za vysokých teplot. Jeho výhodou je vyvážený celkový výkon a řiditelné, zralé náklady.

Rizikové body: Dipolymerní FKM není odolný vůči všem palivům, všem rozpouštědlům ani všem chemikáliím – je zvláště citlivý na methanol, ethanol, MTBE a další okysličená paliva, stejně jako na silné zásady, aminy a estery s nízkou molekulovou hmotností. Standardní FKM může za těchto podmínek vykazovat výrazné zvětšení objemu a snížení výkonu. V chemických údajích o odolnosti společnosti Chemours ukazuje materiál Viton™ A přibližně 90% změnu objemu po 168 hodinách v methanolu při teplotě 23 °C, zatímco typy F, GFLT-S a ETP-S ukazují přibližně 5 %.

2) Standardní terpolymerní FKM: VDF/HFP/TFE, ~68–70 % fluoru

Terpolymerní FKM obvykle zvyšuje obsah fluoru přidaním TFE. Materiál Tecnoflon® FKM společnosti Syensqo rozlišuje dipolymerní (~66 % fluoru) od terpolymerního (~68–70 % fluoru) FKM a uvádí, že terpolymerní systém má lepší odolnost vůči chemikáliím díky vyššímu obsahu fluoru.

V rámci rodiny Viton™ patří typy B a F obecně k terpolymerním FKM. Podle údajů společnosti Chemours obsahuje typ B přibližně 68,5 % fluoru a typ F až přibližně 69,5 % fluoru; typ F je určen pro aplikace vyžadující vynikající odolnost vůči kapalinám, bariérové vlastnosti proti pronikání paliva, těsnění, manžety a O-kroužky.

Použití vhodné pro: palivové systémy automobilů, aromatické palivy, palivy obsahující alkohol, vnitřní vrstvy palivových hadic, těsnění palivových vstřikovacích systémů, letecká palivová těsnění, chemicky odolná uhlovodíková a aromatická prostředí.

Rizikové body: Zvyšující se obsah fluoru se obvykle odehraje na úkor snížené flexibility při nízkých teplotách. Výběrové materiály společnosti Chemours uvádějí, že s rostoucím obsahem fluoru se zlepšuje odolnost vůči kapalinám, ale snižuje se flexibilita při nízkých teplotách.

2. Podle obsahu fluoru: Neplatí, že „čím vyšší, tím lépe“, ale je nutné najít rovnováhu mezi „odolností vůči kapalinám a nízkoteplotní flexibilitou"

Tuto myšlenku lze formulovat jako hlavní argument článku: FKM s vysokým obsahem fluoru je odolnější vůči palivům a rozpouštědlům, avšak těsnění za nízkých teplot může být horší; FKM s nízkým obsahem fluoru je měkčí, ale nemusí být nutně odolné vůči palivům.

Následující tabulka údajů společnosti Chemours je vhodná k ilustraci tohoto jevu ve formě grafu nebo krátkého videa. Poznámka: Jedná se o nominální zkušební hodnoty konkrétní standardní formulace a nesmí být přímo považovány za reprezentativní pro specifikace gumových materiálů všech dodavatelů. Společnost Chemours dále uvádí, že tyto údaje jsou založeny na výsledcích zkoušek standardního vulkanizátu s tvrdostí 75 podle stupnice A a plněného sazemi N990.

Zdroj dat: data Chemours o nádobovém zvětšení kapalin při porovnávání typů A, B, F, GLT-S, GFLT-S a ETP-S proti TR-10.

3. Podle schopnosti odolávat nízkým teplotám: standardní FKM, FKM s nízkou teplotou, FKM s ultra-nízkou teplotou

1) Standardní FKM

Standardní FKM typu A/B/F se dobře chovají při vysokých teplotách a v olejích/palivech, ale odolnost vůči nízkým teplotám není jejich silnou stránkou. Data společnosti Chemours uvádějí pro typ A hodnotu TR-10 -17 °C, pro typ B -13 °C a pro typ F -6 °C – což ukazuje, že i když má FKM s vysokým obsahem fluoru (typ F) lepší odolnost vůči palivům, jeho schopnost těsnit při nízkých teplotách je relativně slabší.

Jak to vysvětlit zákazníkům:

„Pokud jde pouze o prostředí při pokojové teplotě nebo vysoké teploty v motorovém prostoru, může být standardní FKM použitelné; pokud však jde o automobil určený pro chladné oblasti, palivový systém letadel nebo podmínky startu za nízkých teplot, samo o sobě již nestačí.“

2) FKM s nízkou teplotou: typy GLT, GFLT

Zaměření nízkoteplotního FKM není pouze na odolnost vůči olejům, ale na schopnost udržet těsnicí obnovu při nízkých teplotách. U peroxidem vulkanizovaných materiálů FKM společnosti Chemours jsou materiály GLT-200S/GLT-600S popsány jako „nejlepší flexibilita FKM při nízkých teplotách“, zatímco GFLT-200S/GFLT-600S jsou popsány jako „nejlepší kombinace flexibility při nízkých teplotách a odolnosti vůči kapalinám“; používají se pro lepení v palivových systémech, odolnost vůči kyslíkatým palivům a aplikace vyžadující flexibilitu při nízkých teplotách.

Rozdíl mezi GLT a GFLT lze vysvětlit následovně:

GLT: Více zaměřen na flexibilitu při nízkých teplotách, vhodný pro těsnění v palivovém, chemickém a ropném průmyslu, kde je priorita nízká teplota.

GFLT: Vyváženě kombinuje nízkoteplotní vlastnosti s odolností vůči palivům/kyslíkatým palivům, vhodný pro automobilové palivové systémy, letecké palivové systémy, O-kroužky pro vstřikování paliva atd.

Nepovažujte GLT jednoduše za „pokročilejší FKM“: Změna objemu GLT v methanolu může stále být poměrně velká, zatímco GFLT je vyváženější z hlediska nízkoteplotní odolnosti a odolnosti vůči palivům.

3) Ultra-nízkoteplotní FKM: VPL, XLT, ULT a podobně pozicované materiály

Pro náročnější nízkoteplotní těsnění nabízí trh také ultra-nízkoteplotní FKM. Popis řady Tecnoflon® VPL společnosti Syensqo zní: ultra-nízkoteplotní FKM poskytuje vynikající nízkoteplotní těsnicí vlastnosti při zachování odolnosti vůči agresivním kapalinám/chemikáliím, přičemž hodnota TR10 se pohybuje v rozmezí od −30 °C do −45 °C; používá se např. u O-kroužků pro vysokovýkonné systémy přímého vstřikování paliva, těsnění pro ropné pole a letecké komponenty.

Použití vhodné pro: letecký pohonný olej, automobilové palivové systémy pro chladné oblasti, systémy přímého vstřikování paliva, těsnění pro vrtné jámy (ropné a plynové vrty), nízkoteplotní uzavírací kohouty.

4. Podle odolnosti vůči pohonným olejům: standardní palivově odolné, vysoce fluorované palivově odolné a palivově odolné FKM s nízkou propustností

Mnoho zákazníků uvádí: „Můj prostředek je benzín, nafta nebo letecký kerosin – FKM by měl pro tento účel být vhodný, že?“ Toto tvrzení je třeba dále rozvést.

1) Standardní paliva a minerální oleje: Standardní FKM je obecně dostačující

Standardní FKM typu A nebo dipolymerní FKM se dobře chová v kontaktu s mnoha uhlovodíkovými oleji a mazacími oleji – to je také jedním z důvodů, proč se FKM široce používá ve stavebních těsněních pro automobilový, letecký a strojní průmysl. V materiálech společnosti Chemours patří mezi typické aplikace FKM typu A palivové hadice a potrubí, O-kroužky, těsnění ventilových hřídelí a hřídelová těsnění.

2) Oxygenovaná paliva a alkoholová paliva: Upřednostňujte F-typ, GF, GFLT

Při expozici methanolu, ethanolu, MTBE a jiným oxygenovaným palivům je riziko standardního FKM typu A výrazně vyšší. V grafu odolnosti materiálů Chemours proti kapalinám je oxygenovaný benzín jednou z kategorií, pro kterou jsou FKM typu A a GLT-S označeny jako „nedoporučené“, zatímco nejvhodnějšími stupni jsou F-typ, GF-S, GFLT-S a ETP-S.

Prodejní/technické formulace:

„Když zákazník pracuje s benzinem, ethanolovým benzinem, methanolovým benzinem, biodieselovým palivem nebo výfukovými složkami souvisejícími s palivovou párou, neptejte se pouze, zda jde o materiál FKM – zeptejte se, zda jde o palivově odolný FKM s vysokým obsahem fluoru a zda jsou k dispozici údaje o stárnutí paliva, změně objemu a rychlosti pronikání.“

3) Nízká propustnost paliva: F-typ a terpolymer FKM s vysokým obsahem fluoru jsou vhodnější

Společnost Chemours zařazuje materiál Viton™ F-typu jako vhodný pro těsnicí aplikace vyžadující bariérové vlastnosti proti pronikání paliva a pro použití ve těsněních, manžetách a O-kroužcích vystavených automobilovým palivům.

Použití vhodné pro: palivové potrubí pro automobily, palivová čerpadla, palivové O-kroužky, systémy odpařování palivové páry, uzavírací ventily palivových nádrží, těsnění pro letecká paliva.

5. Podle odolnosti vůči kyselinám/silným zásadám: Standardní FKM ≠ kyselinově odolný FKM

Toto je bod, ve kterém si zákazníci chemických ventilů nejčastěji zakopnou. Standardní FKM obecně není vhodné pro silné alkálie, prostředí s vysokým pH ani pro látky obsahující aminy. V tabulce odolnosti vůči chemikáliím společnosti Chemours jsou třídy A, B, F, GF-S, GLT-S a GFLT-S pro „roztoky s vysokým pH, silné alkálie, organické báze“ označeny jako „nedoporučené“, zatímco třída ETP-S je hodnocena jako nejlepší.

FKM odolné vůči kyselinám / FKM typu ETP

Popis produktu Viton™ Extreme ETP-600S od společnosti Chemours: skládá se z ethylenu, TFE a PMVE a vykazuje odolnost vůči agresivním kapalinám; na rozdíl od konvenčních fluoroelastomerů má lepší odolnost vůči malým molekulám esterů, ketonů a alkoholů a také odolává kapalinám s vysokým pH, alkalickým látkám, silným alkalickým roztokům a aminům.

Použití vhodné pro: aminové přísady, alkalické čisticí roztoky, ventily pro silné alkálie, chemické potrubí, amínové prací kapaliny pro ropné a plynové vrty, maziva obsahující aminy, některé systémy čisticích kapalin.

Prodejní/technické formulace:

"Odolnost vůči kyselinám nelze dosáhnout pouhým zvýšením obsahu fluoru ve standardním FKM. Pro silné alkálie, aminy, ketony a estery je nutné zvážit specializovanější materiály, jako jsou ETP, FEPM nebo FFKM, a konkrétní odolnost vůči daným prostředím je nutné ověřit prostřednictvím ponořovacích testů."

6. Podle vulkanizačního systému: vulkanizace bisfenolem, peroxidem nebo aminem

Vulkanizační systém není drobnost – ovlivňuje ztrátu tlaku (compression set), odolnost vůči vodě/parnímu prostředí, odolnost vůči kyselinám a alkáliím, nízkoteplotní vlastnosti a lepení k kovům.

1) FKM vulkanizované bisfenolem: běžné, zralé, dobrá ztráta tlaku (compression set)

Typy FKM A, B a F se obvykle vulkanizují systémy bisfenolu AF. Materiály společnosti Chemours uvádějí, že typy Viton™ A, B a F se obvykle vulkanizují bisfenolem AF spolu se vhodným urychlovačem; většina fluorokaučuků dnes využívá křížové vazby pomocí bisfenolu AF.

Výhody: Zralé zpracování, dobrá rychlost vulkanizace, vynikající vlastnosti z hlediska ztráty tlaku (compression set), vhodné pro většinu O-kroužků, těsnění a ventilkových hřídelových těsnění.

Slabé stránky: Slabší při expozici páře, horké vodě, kyselým vodným roztokům, silným alkalickými látkami, aminy nebo určitým speciálním prostředím – nemusí být nutně nejvhodnější volbou.

2) FKM vulkanizovaný peroxidem: Lepší vhodnost pro náročné chemikálie, nízké teploty a specializované systémy

Materiály společnosti Syensqo jednoznačně uvádějí, že při stejném obsahu fluoru má FKM vulkanizovaný peroxidem lepší odolnost vůči chemikáliím než FKM vulkanizovaný iontově/bisfenolem díky odlišnému mechanismu vulkanizace, což jej činí vhodným pro náročnější prostředí; navíc vykazuje lepší flexibilitu při nízkých teplotách, odolnost vůči horké vodě, lepší kompresní deformaci a lepší přilnavost k kovům.

Společnost Chemours rovněž uvádí, že systémy vulkanizace peroxidem umožňují vulkanizovat polymery s nízkoviskózními materiály GLT-S, GFLT-S a podobnými, které by jinak bylo obtížné vulkanizovat bisfenolem; zatímco v systémech GF-S, GBL a podobných poskytuje vulkanizace peroxidem zvýšenou odolnost vůči náročným automobilovým mazivům, páře a kyselinám.

Použití vhodné pro: aplikace s nízkou teplotou z FKM, GFLT, ETP, odolné vůči vodě/páře a kyselinám, náročným mazivům, systémům chladicí kapaliny pro automobilový průmysl, systémům leteckého paliva, těsněním pro chemický průmysl v oblasti těžby ropy a zemního plynu.

3) FKM vulkanizované aminy: historický systém, dnes již zřídka používaný jako hlavní volba

Materiály společnosti Chemours uvádějí, že diaminy jako vulkanizační činidla byly poprvé použity pro síťování Viton™ A již v roce 1957; vulkanizace je pomalá a kompresní deformace není optimální, avšak tento systém nabízí zvláštní výhody pro lepení kovových vložek a odolnost proti extruzi za vysokých teplot.

V praxi komunikujeme takto:

„Zákazníci obvykle nemusí specificky požadovat vulkanizaci aminy, pokud neprobíhá náhrada starého výrobku, nejsou vyžadovány zvláštní požadavky na lepení kovu nebo se neprovádí reprodukce historického složení.“

7. Logika výběru pro tři typy zákazníků

A. Zákazníci paliv pro automobilový průmysl

Nepište pouze „FKM je odolné vůči palivům.“ Pokračujte otázkou: Jedná se o benzín, naftu, ethanolový benzín, methanolový benzín nebo biopalivo, nebo palivo obsahující přísady? Je vyžadována nízká propustnost? Je určeno pro použití v chladných oblastech? Jde o dynamické těsnění?

Doporučený přístup:

Materiály společnosti Chemours uvádějí, že typ F se používá pro těsnění vyžadující bariérové vlastnosti proti pronikání paliva, zatímco typ GFLT nabízí rovnováhu mezi pružností při nízkých teplotách a odolností vůči kapalinám.

B. Zákazníci používající letecké palivo

U těsnění pro letecké palivo se obvykle zaměřujeme nejen na „odolnost vůči palivu“, ale i na: kompatibilitu s palivem + těsnění při nízkých teplotách + kompresní deformace + bezpečnostní rezerva.

Doporučený přístup:

Typické aplikace FKM pro ultra-nízké teploty společnosti Syensqo zahrnují vysoce výkonné O-kroužky pro vstřikování paliva, těsnění pro ropné pole a letecké komponenty.

C. Zákazníci chemických ventilů

Zákazníci chemických ventilů jsou nejvíce náchylní k „nepatřičnému použití FKM“, protože se často setkávají ne s jedním uhlovodíkem, ale se směsí rozpouštědel, kyselin, zásad, aminů, ketonů, esterů, páry a čisticích prostředků.

Doporučený přístup:

Chemický odolnostní graf společnosti Chemours uvádí, že standardní třídy A/B/F/GFLT nejsou doporučeny pro prostředí s vysokým pH, silnými alkalickými látkami a organickými zásadami, zatímco třída ETP-S je uvedena jako nejvhodnější; na stránce produktu ETP-600S je také jasně uvedeno, že tento materiál vykazuje odolnost vůči silným alkalickým roztokům, aminům a kapalinám s vysokým pH.

Závěrečné shrnutí

FKM lze dále rozdělit podle následujících kritérií:

Závěr k předání zákazníkům:

"FKM není univerzální materiál – ani uvnitř rodiny FKM nejsou jednotlivé typy vzájemně zaměnitelné. U zákazníků automobilového paliva, leteckého paliva a chemických ventilů je nejdůležitější vyhnout se použití pouze označení 'FKM'. Místo toho je nutné jasně uvést typ FKM, obsah fluoru, vulkanizační systém, ukazatele nízkoteplotních vlastností a údaje o stárnutí v konkrétním prostředí."