1. Säännöt Monomeerisystemin mukaan: dipolymeri FKM, terpolymeri FKM, erikois FKM

1) Standard Dipolymer FKM: VDF/HFP, ~ 66% fluoria

Tämä tyyppi vastaa yleensä sitä, mitä markkinoilla kutsutaan "A-tyypin FKM:ksi", "standardi FKM:ksi" tai "dipolymer FKM:ksi". Tyypillinen monomeerikusitus on VDF/VF2 + HFP. Chemours kuvaa VitonTM A- tyyppistä dipolymerifluorielestomeeriksi, joka koostuu VF2: sta ja HFP: sta ja jota käytetään tyypillisesti O-sigelit , akselin tiivistelmät, polttoaineen letkut ja pinnoitteet.

Soveltuvat käyttökohteet: yleiset kivennäisaineet, moottoriöljy, yleiset polttoaineet, useimmat hiilivetyvälineet, korkean lämpötilan ikääntymisskenaariot. Sen etu on tasapainoinen kokonaistuotanto ja hallitavissa olevat, kypsät kustannukset.

Riskipisteet: Dipolymer-FKM ei ole kestävä kaikkia polttoaineita, liuottimia tai kemikaaleja vastaan – se on erityisen herkkä metanolille, etanolille, MTBE:lle ja muille hapettaville polttoaineille sekä voimakkaille emäksisille aineille, amiineille ja pienimolekyylisille estereille. Standardi-FKM voi näyttää merkittävää turpoamista ja heikentynyttä suorituskykyä näissä olosuhteissa. Chemoursin kemiallisen kestävyyden tiedoissa Viton™ A:n tilavuusmuutos on noin 90 % 168 tunnissa metanolissa 23 °C:ssa, kun taas F-tyypin, GFLT-S:n ja ETP-S:n tilavuusmuutos on noin 5 %.

2) Standardi terpolymeri-FKM: VDF/HFP/TFE, noin 68–70 % fluorinia

Terpolymeri-FKM lisää yleensä fluorin määrää lisäämällä TFE:tä. Syensqon Tecnoflon®-FKM-materiaali erottaa dipolymerin (noin 66 % fluorinia) terpolymerista (noin 68–70 % fluorinia) ja huomauttaa, että terpolymerijärjestelmällä on parempi kemiallinen kestävyys korkeamman fluoripitoisuuden vuoksi.

Viton™-perheen sisällä B-tyyppiset ja F-tyyppiset yleensä kuuluvat terpolymeerisiin FKM-materiaaleihin. Chemoursin tiedot osoittavat, että B-tyyppisten fluoripitoisuus on noin 68,5 % ja F-tyyppisten enintään noin 69,5 %; F-tyyppisiä käytetään sovelluksissa, joissa vaaditaan erinomaista nesteenkestävyyttä, polttoaineen läpäisyn estoa, tiivistimiä, tiivistysrenkaita ja O-renkaita.

Soveltuvat käyttökohteet: autoteollisuuden polttoainesysteemit, aromaattisia aineita sisältävät polttoaineet, alkoholia sisältävät polttoaineet, polttoaineputkien sisäpinnat, polttoaineen ruiskutusjärjestelmien tiivistimet, ilmailualan polttoaineen tiivistimet sekä kemikaalien kestävät hiilivety/aromaattiset väliaineet.

Riskipisteet: Korkeampi fluoripitoisuus saavutetaan yleensä alhaisemman kylmäjoustavuuden kustannuksella. Chemoursin valintamateriaalissa huomautetaan, että kun fluoripitoisuus nousee, nesteenkestävyys paranee, mutta kylmäjoustavuus heikkenee.

2. Fluoripitoisuuden perusteella: ei "mitä korkeampi, sitä parempi", vaan tasapaino "nesteenkestävyyden ja alhaisen lämpötilan välillä"

Tätä voidaan pitää artikkelin keskeisenä väitteenä: korkean fluoripitoisuuden FKM on kestävämpi polttoaineille ja liuottimille, mutta alhaisen lämpötilan tiivistysteho saattaa kärsiä; alhaisen fluoripitoisuuden FKM on pehmeämpi, mutta ei välttämättä kestävä polttoaineille.

Alla oleva Chemours-tietojen taulukko sopii hyvin esitetäksi kaaviona tai lyhyenä videona. Huomautus: kyseessä on tiettyyn standardimuotoiluun perustuvien nimellisten testiarvojen taulukko, eikä sitä tulisi suoraan käyttää kaikkien toimittajien kumimateriaalien ominaisuuksia kuvaavana. Chemours huomauttaa myös, että nämä tiedot perustuvat standardiin 75 Durometer A ja N990 hiilipitäiseen vulkanoituun testiaineeseen.

Tietolähde: Chemoursin nesteiden turvotusdata, jossa verrataan A-, B-, F-, GLT-S-, GFLT-S- ja ETP-S-tyyppisiä materiaaleja TR-10-tyyppiin.

3. Alhaisen lämpötilan kestävyyden perusteella: standardi-FKM, alhaisen lämpötilan FKM ja erittäin alhaisen lämpötilan FKM

1) Standardi-FKM

Standardityyppiset A/B/F-FKM-materiaalit suoriutuvat hyvin korkeissa lämpötiloissa sekä öljyissä ja polttoaineissa, mutta niiden alhaisen lämpötilan tiivistyskyky ei ole heidän vahvuutensa. Chemoursin tiedot osoittavat A-tyypin TR-10-arvoksi -17 °C, B-tyypin -13 °C ja F-tyypin -6 °C — mikä tarkoittaa, että vaikka korkean fluoripitoisuuden F-tyyppi on paremmin kestävä polttoaineita, sen alhaisen lämpötilan tiivistyskyky on suhteellisesti heikompi.

Kuinka selittää asiakkaille:

"Jos kyseessä on vain huoneenlämpöinen tai moottoritilassa esiintyvä korkea lämpötila, standardi-FKM saattaa riittää; mutta jos kyseessä on kylmällä alueella käytettävä auto, ilmailupolttoainejärjestelmä tai alhaisessa lämpötilassa tapahtuva käynnistys, yksinään se ei riitä."

2) Alhaisen lämpötilan FKM: GLT- ja GFLT-tyypit

Alhaisen lämpötilan FKM-materiaalien keskiössä ei ole pelkkä öljynkestävyys, vaan kyky säilyttää tiivistystä parantava ominaisuus alhaisissa lämpötiloissa. Chemoursin peroksidihardennettujen FKM-materiaalien yhteydessä GLT-200S/GLT-600S kuvataan ”parhaaksi FKM-materiaaliksi alhaisen lämpötilan joustavuuden suhteen”, kun taas GFLT-200S/GFLT-600S kuvataan ”parhaaksi yhdistelmäksi alhaisen lämpötilan joustavuudesta ja nesteiden kestävyydestä”, ja niitä käytetään polttoainesovelluksissa, hapettujen polttoaineiden kestävyyteen sekä alhaisen lämpötilan joustavuuteen liittyvissä sovelluksissa.

GLT:n ja GFLT:n välinen ero voidaan selittää seuraavasti:

GLT: Enemmän painottunut alhaisen lämpötilan joustavuuteen, sopii sovelluksiin, joissa polttoaine-, kemikaali- ja öljyteollisuuden tiivistimissä korostuu alhainen lämpötila.

GFLT: Tasapainottaa alhaisen lämpötilan ja polttoaineen/hapettujen polttoaineiden kestävyyden välillä, sopii autoteollisuuden polttoainesysteemeen, ilmailun polttoainesysteemeen, polttoaineen ruiskutusrengaskiinnitykseen jne.

Älä ymmärrä GLT:tä yksinkertaisesti ”edistyneempänä FKM-materiaalina”: GLT:n tilavuusmuutosdata metanolissa voi edelleen olla melko suuri, kun taas GFLT on tasapainoisempi alhaisen lämpötilan ja polttoaineen kestävyyden välillä.

3) Erittäin alhaisen lämpötilan FKM: VPL, XLT, ULT ja vastaava sijoittuminen

Vaativampiin alhaisen lämpötilan tiivistystehtäviin markkinoilla on myös erittäin alhaisen lämpötilan FKM. Syensqon kuvaus Tecnoflon® VPL -sarjasta: erittäin alhaisen lämpötilan FKM tarjoaa erinomaista alhaisen lämpötilan tiivistystehoa säilyttäen samalla kestävyytensä koville nesteille/kemiakkeille, ja sen TR10 vaihtelee välillä –30 °C – –45 °C; sitä käytetään sovelluksissa, kuten korkean suorituskyvyn polttoaineen ruiskutus-O-renkaissa, öljykenttien ja ilmailun tiivistysosissa.

Soveltuvat käyttökohteet: lentokonepolttoaine, kylmäalueiden moottorikäyttöisten ajoneuvojen polttoainesysteemit, polttoaineen ruiskutusjärjestelmät, maan alla olevat öljy-/kaasuaukot, alhaisen lämpötilan venttiilit.

4. Polttoöljyn kestävyyden mukaan: standardi polttoöljyn kestävä, korkean fluoripitoisuuden polttoöljyn kestävä ja vähäisen läpäisyn polttoöljyn FKM

Monet asiakkaat sanovat: "Minun sovellukseni käyttää bensiiniä, dieselöljyä tai lentokonekerosiinia – FKM-sovellus pitäisi kuitenkin olla riittävä, eikö niin?" Tätä väitettä on tarkasteltava tarkemmin.

1) Standardipolttoaineet ja mineraaliöljyt: Standardi-FKM on yleensä riittävä

Standardityypin A- tai dipolymeerinen FKM kestää hyvin useita hiilivetyjä sisältäviä öljyjä ja voiteluöljyjä – tämä on myös yksi syy, miksi FKM:ta käytetään laajalti autojen, lentokoneiden ja koneiden tiivistimissä. Chemoursin materiaaleissa tyypillisiä A-tyypin sovelluksia ovat polttoainehöyryputket ja -putket, O-renkaat, venttiilinvarren tiivistimet sekä akselitiivistimet.

2) Happiatomia sisältävät polttoaineet ja alkoholipolttoaineet: Prioriteetti F-tyypille, GF:lle ja GFLT:lle

Kun standardityypin A-FKM altistuu metanolille, etanolille, MTBE:lle ja muille happiatomia sisältäville polttoaineille, riski kasvaa huomattavasti. Chemoursin nesteiden kestävyyskaaviossa happiatomia sisältävä bensiini on yksi kategoria, jossa A-tyyppiä ja GLT-S:tä pidetään "suosittelemattomina", kun taas F-tyyppiä, GF-S:tä, GFLT-S:tä ja ETP-S:tä pidetään parhaimpina luokkina.

Myynti/tekniikka-sanasto:

"Kun asiakas käsittelee bensiiniä, etanolibensiiniä, metanolibensiiniä, biodieseliä tai polttoaineen höyryyn liittyviä pakokaasukomponentteja, älä kysy pelkästään, onko kyseessä FKM – kysy sen sijaan, onko kyseessä korkean fluoripitoisuuden polttoaineenkestävä FKM ja onko olemassa tietoja polttoaineen ikääntymisestä, tilavuuden muutoksesta ja läpäisyasteikosta."

3) Alhainen polttoaineen läpäisy: F-tyyppinen, korkean fluoripitoisuuden terpolymeerinen FKM on sopivampi

Chemours asettaa Viton™ F-tyypin soveltuvaksi tiivistystehtäviin, joissa vaaditaan polttoaineen läpäisyä estäviä ominaisuuksia, sekä tiivistimien, tiivistelevyjen ja O-renkaiden käyttöön, jotka altistuvat automaali- ja ajoneuvopolttoaineelle.

Soveltuvat käyttökohteet: automaalipolttoaineputket, polttoainepumput, polttoaineen O-renkaat, polttoaineen höyrynpäästöjärjestelmät, polttoainesäiliön venttiilit, lentokoneiden polttoaineen tiivistimet.

5. Happo-/vahva-emäksisyys: Standardi FKM ≠ happo-kestävä FKM

Tämä on kohta, jossa kemiallisten venttiilien asiakkaat usein vaikeutuvat eniten. Standardi FKM ei yleensä sovellu vahvoihin emäksisiin, korkean pH:n tai amiinipohjaisiin aineisiin. Chemoursin kemiallisen kestävyyden kaaviossa luokat A, B, F, GF-S, GLT-S ja GFLT-S kaikki saavat arvosanan „ei suositeltava“ kohdassa „korkean pH:n liuokset, vahvat emäkset, orgaaniset emäkset“, kun taas ETP-S on arvioitu parhaaksi luokaksi.

Happokestävä FKM / ETP-tyyppinen FKM

Chemoursin kuvaus Viton™ Extreme ETP-600S: se koostuu etyleenistä, TFE:stä ja PMVE:stä ja kestää kovia nesteitä; erotaen perinteisistä fluoroelastomeereistä se kestää paremmin pienimolekulaarisia esterejä, ketoneja ja alkoholeja sekä kestää myös korkean pH:n nesteitä, emäksisiä aineita, vahvoja emäksisiä liuoksia ja amiineja.

Soveltuvat käyttökohteet: amiinilisäaineet, emäksiset pesunesteet, vahvat emäkset sisältävät venttiilit, kemialliset putkistot, öljy- ja kaasuaukkojen amiinihoitoliuokset, amiinia sisältävät voiteluaineet, tietyt pesunestejärjestelmät.

Myynti/tekniikka-sanasto:

"Happoresistenssia ei voida ratkaista yksinkertaisesti nostamalla fluorin määrää tavallisissa FKM-materiaaleissa. Vahvojen emästen, amiinien, ketonien ja esterien kanssa on harkittava ETP-, FEPM- tai FFKM-materiaaleja sekä muita erikoisempia järjestelmiä, ja tietyn aineen yhteensopivuus on varmistettava upotustesteillä."

6. Kuumennusjärjestelmän mukaan: Bisfenoli-kuumennus, peroksidikuumennus, amiinikuumennus

Kuumennusjärjestelmä ei ole pieni yksityiskohta – se vaikuttaa puristusmuodonmuutokseen, veden/ höyryn kestävyyteen, happojen ja emästen kestävyyteen, alhaisen lämpötilan suorituskykyyn sekä metallikiinnitykseen.

1) Bisfenolilla kuumennettu FKM: Yleisin, kypsytetty, hyvä puristusmuodonmuutos

A-, B- ja F-tyypin FKM-materiaaleja kuumennetaan yleensä bisfenoli AF -järjestelmällä. Chemoursin materiaalitiedotteissa todetaan, että Viton™ A-, B- ja F-tyypit käyttävät yleensä bisfenoli AF:ta sekä sopivaa kiihdytysjärjestelmää kuumennukseen; ja useimmat nykyaikaiset fluoroelastomeerit käyttävät bisfenoli AF -ristiverkkoja.

Edut: Kypsytetty prosessointi, hyvä kuumennusnopeus, erinomainen puristusmuodonmuutosominaisuus, soveltuu suurimmalle osalle O-renkaita, tiivistimiä ja venttiilinvarren tiivistimiä.

Puutteet: Heikentyy höyryn, kuumen veden, happamien vesiliuosten, voimakkaiden emästen, amiinien tai tiettyjen erityisten mediaan altistuessa — ei välttämättä paras vaihtoehto.

2) Peroksidilla kovennettu FKM: Parempi valinta koville kemikaaleille, alhaisille lämpötiloille ja erikoisjärjestelmille

Syensqon materiaalit osoittavat selvästi, että samalla fluoripitoisuudella peroksidilla kovennettu FKM on ioni-/bisfenolilla kovennettua FKM:tä kestävämpi kemikaaleihin eri kovennusmekanisminsa vuoksi, mikä tekee siitä sopivan vaativiin ympäristöihin; se tarjoaa myös paremman jäähtymisjoustavuuden, kuuman veden kestävyyden, puristusmuodonmuutoksen ja metallikiinnityksen suorituskyvyn.

Chemours huomauttaa myös, että peroksidikovennusjärjestelmät mahdollistavat alhaisen viskositeetin GLT-S-, GFLT-S- ja vastaavien materiaalien koventamisen, joita muuten olisi vaikea koventaa bisfenolilla; GF-S-, GBL- ja vastaavissa järjestelmissä peroksidikovennus parantaa kestävyyttä koville autoalan voiteluaineille, höyrylle ja hapoillemme.

Soveltuvat käyttökohteet: alhaisen lämpötilan FKM-, GFLT-, ETP-materiaalit, veden ja höyryn kestävät sovellukset, happokestävät sovellukset, kovien voiteluaineiden käyttö, automaali- ja moottorikalvojärjestelmät, ilmailupolttoainejärjestelmät, öljy- ja kaasuteollisuuden kemikaalitiivisteet.

3) Amiinikäsitelty FKM: Historiallinen järjestelmä, jota nykyään harvoin käytetään pääasiallisena valintana

Chemoursin materiaalitiedotteissa mainitaan, että diamini-kuristimia käytettiin ensimmäisen kerran Viton™ A:n ristiverkkoamiseen jo vuonna 1957; kovettuminen on hidasta ja puristusmuodonmuutos ei ole optimaalinen, mutta se tarjoaa erityisiä etuja metalliosien liittämiseen sekä korkean lämpötilan kestävyyteen puristettaessa.

Käytännön viestinnässä:

"Asiakkaat eivät yleensä tarvitse erikseen pyytää amiinikäsiteltyä kovetusmenetelmää, ellei vanhan tuotteen korvaamista, erityistä metalliliitosta tai historiallisen koostumuksen toistoa vaadita."

7. Valintalogiikka kolmelle asiakastyypille

A. Autokäyttöön tarkoitetut polttoaineasiakkaat

Älä vain sano ‘FKM on polttoaineenkestävä.’ Jatka kysymällä: Onko kyseessä bensiini, diesel, etanolibensiini, metanolibensiini, biodiesel vai polttoaine, joka sisältää lisäaineita? Vaaditaanko alhainen läpäisevyys? Onko tuotetta tarkoitettu kylmille alueille? Onko kyseessä dynaaminen tiiviste?

Suositeltu lähestymistapa:

Chemoursin materiaaleissa F-tyyppiä käytetään tiivistyssovelluksissa, joissa vaaditaan polttoainevuodon estoa, kun taas GFLT-tyyppi tasapainottaa alhaisen lämpötilan joustavuutta ja nesteiden kestävyyttä.

B. Lentokonepolttoaineasiakkaat

Lentokonepolttoaineen tiivistysten keskiössä ei yleensä ole pelkästään ”polttoaineen kestävyys”, vaan: polttoaineen yhteensopivuus + alhaisen lämpötilan tiivistyskyky + puristusmuodonmuutos + turvamarginaali.

Suositeltu lähestymistapa:

Syensqon tyypillisiä sovelluksia erityisen alhaisen lämpötilan FKM:lle ovat korkean suorituskyvyn polttoainehuojennus-O-renkaat, öljyalueen ja ilmailun tiivistekomponentit.

C. Kemialliset venttiiliasiakkaat

Kemialliset venttiiliasiakkaat ovat alttiimpia "FKM:n väärälle käytölle", koska he kohtaavat usein ei yksittäistä hiilivetyä vaan liuottimien, happojen, emästen, amiinien, ketonien, esterien, höyryn ja puhdistusaineiden sekoituksen.

Suositeltu lähestymistapa:

Chemoursin kemiallisen kestävyyden kaavio osoittaa, että standardit A/B/F/GFLT-luokat eivät ole suositeltavia korkean pH:n, voimakkaiden emästen ja orgaanisten emästen kanssa, kun taas ETP-S on luokiteltu parhaaksi laaduksi; ETP-600S -sivulla todetaan myös selvästi sen kestävän voimakkaita emäksisiä liuoksia, amiineja ja korkean pH:n nesteitä.

Lopullinen yhteenveto

FKM voidaan jakaa edelleen seuraavien ulottuvuuksien mukaan:

Johtopäätös asiakkaille:

"FKM ei ole yleiskäyttöinen materiaali — jopa FKM-perheen sisällä eri tyypit eivät ole vaihdettavissa keskenään. Autoteollisuuden polttoaineiden, ilmailupolttoaineiden ja kemikaaliventtiilien asiakkaille tärkeintä on välttää 'FKM'-merkintää pelkästään. Sen sijaan FKM-tyyppi, fluoripitoisuus, kovuusmenetelmä, alhaisen lämpötilan indikaattorit ja väliaineeseen liittyvä ikääntymistieto on ilmoitettava selvästi."