1. Nach Monomersystem: Dipolymer-FKM, Terpolymer-FKM, Spezial-FKM

1) Standard-Dipolymer-FKM: VDF/HFP, ca. 66 % Fluor

Dieser Typ entspricht im Allgemeinen dem, was der Markt als „A-Typ-FKM“, „Standard-FKM“ oder „Dipolymer-FKM“ bezeichnet. Die typische Monomerzusammensetzung ist VDF/VF2 + HFP. Chemours beschreibt Viton™ A-Typ als ein Dipolymer-Fluoroelastomer aus VF2 und HFP, das üblicherweise in O-Ringe , Wellendichtungen, Kraftstoffschläuchen und Beschichtungen eingesetzt wird.

Einsatzbereiche: allgemeinen Mineralölen, Motorölen, gängigen Kraftstoffen, den meisten Kohlenwasserstoff-Medien sowie Hochtemperatur-Aging-Anwendungen. Sein Vorteil liegt in der ausgewogenen Gesamtleistung und den kontrollierbaren, etablierten Kosten.

Risikopunkte: Dipolymeres FKM ist nicht gegenüber allen Kraftstoffen, allen Lösungsmitteln oder allen Chemikalien beständig – es ist insbesondere empfindlich gegenüber Methanol, Ethanol, MTBE und anderen sauerstoffhaltigen Kraftstoffen sowie starken Laugen, Aminen und niedermolekularen Estern. Standard-FKM kann unter diesen Bedingungen erhebliche Quellung und Leistungseinbußen zeigen. In den Daten zur chemischen Beständigkeit von Chemours zeigt Viton™ A nach 168 Stunden in Methanol bei 23 °C eine Volumenänderung von etwa 90 %, während F-Typ, GFLT-S und ETP-S Werte von rund 5 % aufweisen.

2) Standard-Terpolymeres FKM: VDF/HFP/TFE, ca. 68–70 % Fluor

Terpolymere FKM erhöhen typischerweise den Fluorgehalt durch Zugabe von TFE. Das Tecnoflon®-FKM-Material von Syensqo unterscheidet zwischen Dipolymer (ca. 66 % Fluor) und Terpolymer (ca. 68–70 % Fluor) und weist darauf hin, dass das Terpolymer-System aufgrund des höheren Fluorgehalts eine bessere chemische Beständigkeit aufweist.

Innerhalb der Viton™-Familie gehören B-Typ und F-Typ im Allgemeinen zu den Terpolymer-FKM. Laut Daten von Chemours weist der B-Typ etwa 68,5 % Fluor und der F-Typ bis zu etwa 69,5 % Fluor auf; der F-Typ ist für Anwendungen mit besonders hoher Beständigkeit gegenüber Flüssigkeiten, hervorragenden Barriereeigenschaften gegenüber Kraftstoffdurchtritt, Dichtungen, Dichtungsscheiben und O-Ringen ausgelegt.

Einsatzbereiche: kraftstoffsysteme im Automobilbereich, aromathaltige Kraftstoffe, alkoholhaltige Kraftstoffe, Innenbeschichtungen für Kraftstoffschläuche, Dichtungen für Kraftstoffeinspritzsysteme, Kraftstoffdichtungen im Luft- und Raumfahrtbereich, chemikalienbeständige Kohlenwasserstoff-/aromatische Medien.

Risikopunkte: Eine erhöhte Fluorgehalt geht in der Regel auf Kosten der Flexibilität bei niedrigen Temperaturen. Laut den Materialauswahlhinweisen von Chemours verbessert sich mit steigendem Fluorgehalt zwar die Beständigkeit gegenüber Flüssigkeiten, doch nimmt die Flexibilität bei niedrigen Temperaturen ab.

2. Nach Fluorgehalt: Nicht „je höher, desto besser“, sondern ein ausgewogenes Verhältnis zwischen „Flüssigkeitsbeständigkeit und Niedrigtemperaturverhalten“

Dies kann als zentrales Argument des Artikels formuliert werden: Hochfluoriertes FKM weist eine höhere Beständigkeit gegenüber Kraftstoffen/Lösungsmitteln auf, doch kann die Dichtwirkung bei niedrigen Temperaturen beeinträchtigt sein; niedrigfluoriertes FKM ist weicher, bietet jedoch nicht zwangsläufig eine ausreichende Kraftstoffbeständigkeit.

Die folgende Tabelle mit Daten von Chemours eignet sich hervorragend zur Veranschaulichung in Form eines Diagramms oder kurzen Videos. Hinweis: Dies sind die nominalen Prüfwerte einer spezifischen Standardformulierung und dürfen nicht ohne Weiteres als repräsentativ für die Spezifikationen von Kautschukmaterialien aller Lieferanten angesehen werden. Chemours weist außerdem darauf hin, dass diese Daten auf Prüfergebnissen für einen standardmäßigen Vulkanisat mit 75 Shore A-Härte und Rußfüllstoff N990 basieren.

Datenquelle: Chemours’ Daten zur Flüssigkeitsquellung im Vergleich der Typen A, B, F, GLT-S, GFLT-S und ETP-S mit TR-10.

3. Nach Niedertemperaturverhalten: Standard-FKM, Niedertemperatur-FKM, Ultra-Niedertemperatur-FKM

1) Standard-FKM

Standard-FKM der Typen A/B/F weisen eine gute Leistung bei hohen Temperaturen sowie in Ölen und Kraftstoffen auf, doch ihr Niedertemperaturverhalten ist nicht ihre Stärke. Die Daten von Chemours zeigen für den A-Typ ein TR-10 von -17 °C, für den B-Typ -13 °C und für den F-Typ -6 °C – was darauf hinweist, dass zwar der fluorreiche F-Typ eine bessere Kraftstoffbeständigkeit aufweist, seine Dichtleistung bei niedrigen Temperaturen jedoch vergleichsweise schwächer ist.

Wie Sie es Kunden erklären können:

„Falls es sich lediglich um Raumtemperatur- oder hochtemperaturbelastete Motorraum-Umgebungen handelt, kann Standard-FKM durchaus eingesetzt werden; bei Fahrzeugen für kalte Regionen, in Luftfahrt-Kraftstoffsystemen oder bei Kaltstartbedingungen reicht dies jedoch allein nicht aus.“

2) Niedertemperatur-FKM: Typen GLT, GFLT

Der Fokus von FKM für niedrige Temperaturen liegt nicht allein auf der reinen Ölbeständigkeit, sondern vielmehr auf der Fähigkeit, die Dichtungsrückstellung bei niedrigen Temperaturen aufrechtzuerhalten. Bei den peroxidvernetzten FKM-Werkstoffen von Chemours werden GLT-200S/GLT-600S als „beste FKM-Niedertemperaturflexibilität“ beschrieben, während GFLT-200S/GFLT-600S als „beste Kombination aus Niedertemperaturflexibilität und Flüssigkeitsbeständigkeit“ bezeichnet werden; sie kommen beispielsweise bei Anwendungen zum Einsatz, die eine Haftfestigkeit im Kraftstoffsystem, Beständigkeit gegenüber sauerstoffhaltigen Kraftstoffen sowie Niedertemperaturflexibilität erfordern.

Der Unterschied zwischen GLT und GFLT lässt sich wie folgt erläutern:

GLT: Stärker auf Niedertemperaturflexibilität ausgelegt, geeignet für Dichtungsanwendungen in der Kraftstoff-, Chemie- und Erdölindustrie, bei denen niedrige Temperaturen im Vordergrund stehen.

GFLT: Bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Niedertemperaturflexibilität und Beständigkeit gegenüber Kraftstoffen/sauerstoffhaltigen Kraftstoffen; eignet sich für Kraftstoffsysteme im Automobil- und Luftfahrtbereich sowie für O-Ringe in Kraftstoffeinspritzsystemen.

GLT darf nicht einfach als „fortschrittlicherer FKM“ verstanden werden: Die Volumenänderungsdaten von GLT in Methanol können nach wie vor recht groß sein, während GFLT eine ausgewogenere Balance zwischen Tieftemperatur- und Kraftstoffbeständigkeit aufweist.

3) Ultra-tieftemperaturbeständiges FKM: VPL, XLT, ULT und ähnliche Positionierungen

Für anspruchsvollere Dichtungen bei niedrigen Temperaturen bietet der Markt auch ultra-tieftemperaturbeständiges FKM. Syensqos Beschreibung der Tecnoflon®-VPL-Serie lautet: Ultra-tieftemperaturbeständiges FKM bietet hervorragende Dichtleistung bei niedrigen Temperaturen bei gleichzeitiger Beständigkeit gegenüber aggressiven Flüssigkeiten/Chemikalien, wobei der TR10-Wert zwischen -30 °C und -45 °C liegt; Anwendungen umfassen Hochleistungs-O-Ringe für Kraftstoffeinspritzsysteme, Dichtungskomponenten für Öl- und Gasfelder sowie für die Luft- und Raumfahrt.

Einsatzbereiche: luftfahrtkraftstoff, Kraftstoffsysteme für Fahrzeuge in kalten Regionen, Kraftstoffeinspritzsysteme, Dichtungen für Erdöl-/Erdgasbohrungen, Tieftemperaturventile.

4. Nach Kraftstoffbeständigkeit: Standard-kraftstoffbeständiges, hochfluoriertes kraftstoffbeständiges und kraftstoffdurchtrittsarmes FKM

Viele Kunden sagen: „Mein Einsatzgebiet umfasst Benzin, Diesel oder Luftfahrtkerosin – FKM sollte dafür doch ausreichend sein, oder?“ Diese Aussage bedarf einer weiteren Differenzierung.

1) Standard-Kraftstoffe und Mineralöle: Standard-FKM ist in der Regel ausreichend

Standard-FKM vom Typ A oder Dipolymer-FKM weist eine gute Beständigkeit gegenüber vielen Kohlenwasserstoffölen und Schmierölen auf – dies ist auch ein Grund dafür, dass FKM weit verbreitet in Automobil-, Luftfahrt- und Maschinendichtungen eingesetzt wird. Bei Chemours-Materialien umfassen typische Anwendungen des Typs A Kraftstoffschläuche und -leitungen, O-Ringe, Ventilstangendichtungen sowie Wellendichtungen.

2) Sauerstoffhaltige Kraftstoffe und Alkoholkraftstoffe: Bevorzugt F-Typ, GF, GFLT

Bei Kontakt mit Methanol, Ethanol, MTBE und anderen sauerstoffhaltigen Kraftstoffen steigt das Risiko für Standard-FKM vom Typ A deutlich an. In der Chemours-Flüssigkeitsbeständigkeits-Tabelle ist sauerstoffhaltiges Benzin eine Kategorie, bei der Typ A und GLT-S als „nicht empfohlen“ eingestuft sind, während F-Typ, GF-S, GFLT-S und ETP-S als die besten Sorten bewertet werden.

Verkaufs-/technische Formulierung:

„Wenn ein Kunde mit Benzin, Ethanol-Benzin, Methanol-Benzin, Biodiesel oder abgasbezogenen Kraftstoffdampf-Komponenten arbeitet, fragen Sie nicht nur danach, ob es sich um FKM handelt – fragen Sie stattdessen, ob es sich um hochfluorhaltiges, kraftstoffbeständiges FKM handelt und ob Daten zu Kraftstoffalterung, Volumenänderung und Permeationsrate vorliegen.“

3) Geringe Kraftstoffpermeation: F-Typ, hochfluorhaltiges Terpolymer-FKM ist besser geeignet

Chemours positioniert Viton™ F-Typ als geeignet für Dichtungsanwendungen, die eine Barrierefunktion gegen Kraftstoffpermeation erfordern, sowie für Dichtungen, Dichtungsringe und O-Ringe, die Kraftstoffen im Automobilbereich ausgesetzt sind.

Einsatzbereiche: kraftstoffleitungen für Kraftfahrzeuge, Kraftstoffpumpen, Kraftstoff-O-Ringe, Systeme zur Kraftstoffdampfverdunstung, Kraftstofftankventile, Dichtungen für Luftfahrtkraftstoffe.

5. Nach Beständigkeit gegenüber Säuren/starken Laugen: Standard-FKM ≠ säurebeständiges FKM

Dies ist ein Punkt, an dem Kunden für chemische Ventile am häufigsten Probleme bekommen. Standard-FKM ist im Allgemeinen nicht für stark alkalische Medien, Medien mit hohem pH-Wert oder aminehaltige Medien geeignet. In der Chemours-Chemikalienbeständigkeits-Tabelle sind die Materialien A, B, F, GF-S, GLT-S und GFLT-S für „Lösungen mit hohem pH-Wert, starke Laugen, organische Basen“ alle mit „nicht empfohlen“ bewertet, während ETP-S die beste Bewertung erhält.

Säurebeständiges FKM / ETP-Typ-FKM

Chemours’ Beschreibung von Viton™ Extreme ETP-600S: Es besteht aus Ethylen, TFE und PMVE und weist eine Beständigkeit gegenüber aggressiven Flüssigkeiten auf; im Gegensatz zu herkömmlichen Fluorelastomeren bietet es eine verbesserte Beständigkeit gegenüber kleinemolekularen Estern, Ketonen und Alkoholen sowie zudem eine Beständigkeit gegenüber hochalkalischen Flüssigkeiten, alkalischen Stoffen, stark alkalischen Lösungen und Aminen.

Einsatzbereiche: amin-Zusatzstoffe, alkalische Reinigungslösungen, Ventile für stark alkalische Medien, chemische Rohrleitungen, Amintreatment-Flüssigkeiten für Öl- und Gasbohrungen, aminhaltige Schmierstoffe, bestimmte Reinigungsflüssigkeitssysteme.

Verkaufs-/technische Formulierung:

„Die Beständigkeit gegenüber Säuren lässt sich nicht einfach durch Erhöhung des Fluorgehalts in Standard-FKM erreichen. Für starke Laugen, Amine, Ketone und Ester müssen spezialisiertere Systeme wie ETP, FEPM oder FFKM in Betracht gezogen werden, wobei die Kompatibilität mit dem jeweiligen Medium durch Tauchtests nachgewiesen werden muss.“

6. Nach Vulkanisationssystem: Bisphenol-Vulkanisation, Peroxid-Vulkanisation, Amin-Vulkanisation

Das Vulkanisationssystem ist kein Detail – es beeinflusst das Kompressionsverhalten, die Beständigkeit gegenüber Wasser/Dampf, die Beständigkeit gegenüber Säuren/Laugen, das Tieftemperaturverhalten sowie die Haftung an Metall.

1) Bisphenol-vulkanisiertes FKM: Gängig, ausgereift, gutes Kompressionsverhalten

FKM-Typen A, B und F werden üblicherweise mit Bisphenol-AF-Systemen vulkanisiert. Chemours gibt an, dass Viton™-Typen A, B und F typischerweise Bisphenol AF zusammen mit einem geeigneten Beschleunigersystem zur Vulkanisation verwenden; zudem erfolgt die Vernetzung der meisten heute verwendeten Fluorelastomere mittels Bisphenol AF.

Vorteile: Ausgereifte Verarbeitung, gute Vulkanisationsgeschwindigkeit, hervorragendes Kompressionsverhalten – geeignet für die Mehrzahl der O-Ringe, Dichtungen und Ventilstiel-Dichtungen.

Nachteile: Schwächer bei Kontakt mit Dampf, heißem Wasser, sauren wässrigen Lösungen, starken Laugen, Aminen oder bestimmten speziellen Medien – nicht unbedingt die beste Wahl.

2) Peroxidvernetztes FKM: Besser geeignet für aggressive Chemikalien, niedrige Temperaturen und Spezialanwendungen

Die Materialangaben von Syensqo besagen eindeutig, dass Peroxid-vernetztes FKM bei gleichem Fluorgehalt aufgrund des anderen Vernetzungsmechanismus eine bessere chemische Beständigkeit als ionisch/Bisphenol-vernetztes FKM aufweist und daher für anspruchsvollere Umgebungen geeignet ist; zudem bietet es eine bessere Flexibilität bei niedrigen Temperaturen, eine höhere Beständigkeit gegen heißes Wasser, eine geringere Kompressionsverformung sowie eine verbesserte Haftung an Metall.

Chemours weist ebenfalls darauf hin, dass Peroxid-Vernetzungssysteme es ermöglichen, Polymere auf Basis niedrigviskoser GLT-S-, GFLT-S- und ähnlicher Materialien zu vernetzen, die mit Bisphenol andernfalls nur schwer vernetzbar wären; bei GF-S-, GBL- und ähnlichen Systemen bietet die Peroxidvernetzung zudem eine verbesserte Beständigkeit gegenüber aggressiven Automobil-Schmierstoffen, Dampf und Säuren.

Einsatzbereiche: fKM für Niedrigtemperaturanwendungen, GFLT, ETP, beständig gegen Wasser/Dampf und Säuren, geeignet für aggressive Schmierstoffe, Kühlmittelsysteme im Automobilbereich, Kraftstoffsysteme in der Luftfahrt sowie Dichtungen für Öl- und Gaschemikalien.

3) Aminkurierter FKM: Ein historisches System, das heute nur noch selten die erste Wahl ist

Die Materialhinweise von Chemours weisen darauf hin, dass Diamin-Härter bereits 1957 erstmals für die Vernetzung von Viton™ A eingesetzt wurden; die Vulkanisation verläuft langsam und die Kompressionsverformung ist nicht optimal, bietet jedoch besondere Vorteile bei der Verbindung mit Metalleinlagen sowie bei hoher Extrusionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen.

In der praktischen Kommunikation:

„Kunden müssen im Allgemeinen keine Aminkurierung ausdrücklich anfordern, es sei denn, sie ersetzen ein älteres Produkt, benötigen eine spezielle Metallbindung oder müssen eine historische Formulierung reproduzieren.“

7. Auswahllogik für drei Kundentypen

A. Kunden für Kraftstoffanwendungen im Automobilbereich

Sagen Sie nicht einfach nur „FKM ist kraftstoffbeständig.“ Stellen Sie stattdessen die Nachfrage: Handelt es sich um Benzin, Diesel, Ethanol-Benzin, Methanol-Benzin oder Biodiesel bzw. um Kraftstoffe mit Zusatzstoffen? Ist eine geringe Permeation erforderlich? Ist der Einsatz in kalten Regionen vorgesehen? Handelt es sich um eine dynamische Dichtung?

Empfohlene Vorgehensweise:

Chemours-Materialien weisen darauf hin, dass der F-Typ für Dichtungsanwendungen mit Anforderungen an die Kraftstoffdurchlässigkeit eingesetzt wird, während der GFLT-Typ eine Balance zwischen Flexibilität bei niedrigen Temperaturen und Beständigkeit gegenüber Flüssigkeiten bietet.

B. Kunden für Luftfahrtkraftstoffe

Der Fokus bei Dichtungen für Luftfahrtkraftstoffe liegt in der Regel nicht nur auf der „Kraftstoffbeständigkeit“, sondern auf: Kraftstoffverträglichkeit + Dichtungsfunktion bei niedrigen Temperaturen + Kompressionsverformung + Sicherheitsreserve.

Empfohlene Vorgehensweise:

Zu den typischen Anwendungen von Ultra-Niedertemperatur-FKM von Syensqo zählen Hochleistungs-O-Ringe für Kraftstoffeinspritzsysteme sowie Dichtungskomponenten für die Öl- und Gasindustrie und die Luft- und Raumfahrt.

C. Kunden für chemische Ventile

Kunden für chemische Ventile sind am anfälligsten für eine „Fehlanwendung von FKM“, da sie häufig nicht nur einem einzelnen Kohlenwasserstoff, sondern einer Mischung aus Lösungsmitteln, Säuren, Laugen, Aminen, Ketonen, Estern, Dampf und Reinigungsmitteln ausgesetzt sind.

Empfohlene Vorgehensweise:

Chemours' Chemikalienbeständigkeitsdiagramm zeigt, dass die Standardtypen A/B/F/GFLT für hochalkalische Medien, starke Laugen und organische Basen nicht empfohlen werden, während ETP-S als beste Sorte aufgeführt ist; auf der ETP-600S-Produktseite wird zudem ausdrücklich angegeben, dass dieser Werkstoff beständig gegen stark alkalische Lösungen, Amine und Medien mit hohem pH-Wert ist.

Endgültige Zusammenfassung

FKM kann entlang folgender Dimensionen weiter unterteilt werden:

Zusammenfassung zur Vermittlung an Kunden:

"FKM ist kein universeller Werkstoff – selbst innerhalb der FKM-Familie sind die Typen nicht austauschbar. Für Kunden aus den Bereichen Automobilkraftstoffe, Luftfahrtkraftstoffe und chemische Ventile gilt: Vermeiden Sie unbedingt die alleinige Angabe von 'FKM'. Stattdessen geben Sie stets den konkreten FKM-Typ, den Fluorgehalt, das Härtungssystem, Tieftemperaturkennwerte sowie Daten zur Alterung in Medien ein."