Egenskaber og anvendelser af FKM

Fluoreret gummi (FKM) klassificeres i forskellige typer ud fra dets monomer-sammensætning og fluorindhold. FKM-A (perfluor-vinyl-hexafluorpropylen-kopolymer) tilbyder omfattende kemisk og temperaturbestandighed ved høje temperaturer (ca. –20°C til +200 °°C); FKM-B (med tetravluorethylen) viser forbedret modstandsdygtighed over for alkalier; FKM-F (lavtemperatur-fleksibilitet) forbedrer ydeevnen ved lave temperaturer. FKM-GLT-serien, med et højere fluorindhold, forbedrer betydeligt elasticiteten uden at påvirke kemikaliebestandigheden.

Uddybningen af FKM’s ydeevne afhænger af dets monomer-sammensætning.

1. FKM-A (perfluorvinyl/hexafluorpropylen-type): Indeholder ca. 66 % fluor. Det er den mest alsidige type og tilbyder en balance mellem varmebestandighed, oliebestandighed og kemikaliebestandighed.

2. FKM-B (perfluorvinyl/tetrafluorvinyl/hexafluorpropylen-type): Indeholder ca. 68–69 % fluor. Den har bedre varmebestandighed og kemikaliebestandighed (især mod syrer og peroxider) end type A.

3. FKM-F (perfluormethylvinylæter-type): Indeholder ca. 70 % fluor, hvilket betydeligt forbedrer dens ydeevne ved lave temperaturer (glasovergangstemperaturen kan falde ned til –25°°C), mens dens ydeevne ved høje temperaturer bevares.

4. FKM-GLT (peroxidvulkanisation, type med god fleksibilitet ved lave temperaturer): Ved brug af et peroxidvulkanisationssystem forbedrer dette materiale ikke kun sin ydeevne ved højtemperatur-kompressionspermanent deformation, men viser også forbedret bestandighed mod syrer, damp og lave temperaturer.

Tryksætningsværdien for FKM ved høje temperaturer er en afgørende indikator for dets tæthedsbestandighed. Ifølge ASTM D395-metode B-test kan højtkvalitet FKM (f.eks. Viton® ETP) opretholde en tryksætningsværdi under 20 % efter 200 °C × 70 timer med aldring, mens almindeligt FKM ofte viser en tryksætningsværdi på ca. 40–50 %. Henset til kemisk modstandsdygtighed viser testdata, at volumenudvidelsen i ASTM #3-olie (150 °C × 70 timer) typisk er <5 %. Ved brug sammen med methanol/benzin-blends kræves specielle formuleringer (f.eks. FKM-GLT-S) for at modstå svulmning og sprødhed.

FKM er kendt for sin fremragende varmebestandighed og kemiske modstandsdygtighed blandt tætningsmaterialer. Dets kontinuerlige driftstemperatur kan nå 230 °°C, og det kan tåle kortvarige toptemperaturer over 250 °C. Det udviser fremragende modstandsevne over for de fleste mineralolier, syntetiske smøremidler (f.eks. estere), brændstoffer (herunder benzin med ethanol) samt mange syrer og kulbrinter. Dets ydeevne kan dog forringes ved kontakt med varmt vand, damp, stærke baser (f.eks. ammoniak) og visse polære opløsningsmidler.

For at sikre pålideligheden af FKM-tætninger i kritiske anvendelser skal de opfylde specifikke branchestandarder.

· Luft- og rumfart: AMS 7277 fastsætter strenge specifikationer for dimensionsmålene, de fysiske egenskaber og kravene til væskebestandighed for O-ringe.

· Bilindustrien: SAE J2236 og ISO 1629 indeholder specifikationer for klassificering og mærkning af materialer.

· Kontakt med fødevarer og lægemidler: Skal overholde FDA 21 CFR 177.2600 og EU-forordning 10/2011, og der skal anvendes polymerer og tilsætningsstoffer, der opfylder de krævede standarder.

I kvalitetskontrollen anvendes ud over rutinemæssige dimensionelle inspektioner differentialscanningkalorimetri (DSC) til bestemmelse af glasovergangstemperaturen og krystalliniteten, mens termogravimetriske analyser (TGA) bruges til at vurdere begyndelsen af termisk nedbrydning. Disse avancerede teknikker er afgørende for at sikre konsekvensen af materialepartierne.

FKM er det foretrukne materiale til krævende anvendelser, der kræver høj pålidelighed: automobilmotorgasketter og brændstofsystemer, luft- og rumfartens brændstof- og hydraulikrørledninger, akseltætninger til kemiske procespumper (til korrosive medier) samt smøresystemtætninger til turbiner i energisektoren. Ved valg af FKM er det afgørende at først bekræfte materialegraden i henhold til SAE J2236- eller AMS 7277-standarderne og derefter kontrollere den specifikke væskes volumenudvidelseshastighed (typisk krævet at være <10 %) ved hjælp af en kompatibilitetsdiagram for væsker. ’volumenudvidelseshastigheden (typisk krævet at være <10 %) ved hjælp af en kompatibilitetsdiagram for væsker.