Sifat dan Aplikasi FKM

Karet fluoro (FKM) dikategorikan ke dalam berbagai jenis berdasarkan komposisi monomernya dan kandungan fluorinnya. FKM-A (kopolimer perfluoro-vinil-heksafluoropropilen) menawarkan ketahanan luas terhadap bahan kimia dan suhu tinggi (kira-kira –20°C hingga +200 °°C); FKM-B (mengandung tetrafluoroetilen) menunjukkan peningkatan ketahanan terhadap alkali; FKM-F (fleksibilitas suhu rendah) meningkatkan kinerja pada suhu rendah. Seri FKM-GLT, dengan kandungan fluorin yang lebih tinggi, secara signifikan meningkatkan elastisitas tanpa mengorbankan ketahanan kimianya.

Tingkat kinerja FKM bergantung pada komposisi monomernya.

1. FKM-A (jenis perfluoro-vinil/heksafluoropropilen): Mengandung sekitar 66% fluorin. Jenis ini merupakan yang paling serbaguna, menawarkan keseimbangan antara ketahanan terhadap panas, ketahanan terhadap minyak, dan ketahanan terhadap bahan kimia.

2. FKM-B (jenis perfluoro-vinil/tetrafluoro-vinil/heksafluoro-propilen): Mengandung sekitar 68–69% fluorin. Jenis ini menunjukkan ketahanan terhadap panas dan ketahanan terhadap bahan kimia (khususnya terhadap asam dan peroksida) yang lebih unggul dibandingkan jenis A.

3. FKM-F (jenis perfluoro-metil-vinil-eter): Mengandung sekitar 70% fluorin, yang secara signifikan meningkatkan kinerja pada suhu rendah (suhu transisi kaca dapat turun hingga –25°°C), sambil mempertahankan kinerja pada suhu tinggi.

4. FKM-GLT (jenis fleksibilitas suhu rendah dengan vulkanisasi peroksida): Menggunakan sistem vulkanisasi peroksida, material ini tidak hanya meningkatkan kinerjanya dalam hal deformasi kompresi permanen pada suhu tinggi, tetapi juga menunjukkan peningkatan ketahanan terhadap asam, uap, dan suhu rendah.

Set Kompresi FKM pada suhu tinggi merupakan indikator penting terhadap ketahanan segelnya. Menurut pengujian ASTM D395 Metode B, FKM berkualitas tinggi (seperti Viton® ETP) mampu mempertahankan set kompresi di bawah 20% setelah penuaan selama 200 °C × 70 jam, sedangkan FKM generik dapat menunjukkan set kompresi sekitar 40–50%. Dalam hal ketahanan kimia, data pengujian menunjukkan bahwa ekspansi volumenya dalam minyak ASTM #3 (150 °C × 70 jam) umumnya <5%. Untuk penggunaan bersama campuran metanol/bensin, diperlukan formulasi khusus (seperti FKM-GLT-S) guna menahan pembengkakan dan kegetasan.

FKM dikenal karena ketahanan panas dan ketahanan kimianya yang luar biasa dalam bahan segel. Suhu operasi kontinunya dapat mencapai 230 °°C, dan mampu menahan puncak suhu jangka pendek di atas 250 °C. Bahan ini menunjukkan ketahanan sangat baik terhadap sebagian besar minyak mineral, pelumas sintetis (seperti ester), bahan bakar (termasuk bensin yang mengandung etanol), berbagai asam, dan hidrokarbon. Namun, kinerjanya dapat menurun ketika terpapar air panas, uap, basa kuat (seperti amonia), serta beberapa pelarut polar.

Untuk memastikan keandalan segel FKM dalam aplikasi kritis, segel tersebut harus memenuhi standar industri tertentu.

· Dirgantara: AMS 7277 menetapkan spesifikasi ketat mengenai toleransi dimensi, sifat fisik, dan persyaratan ketahanan terhadap cairan untuk ring-O.

· Otomotif: SAE J2236 dan ISO 1629 memberikan spesifikasi untuk klasifikasi dan pelabelan bahan.

· Kontak dengan makanan dan obat-obatan: Harus mematuhi peraturan FDA 21 CFR 177.2600 dan UE 10/2011, dengan menggunakan polimer dan aditif yang memenuhi standar yang ditetapkan.

Dalam pengendalian kualitas, selain inspeksi dimensi rutin, Diferensial Scanning Calorimetry (DSC) digunakan untuk menentukan suhu transisi kaca dan tingkat kristalinitas, sedangkan Thermo-Gravimetric Analysis (TGA) diterapkan untuk menilai awal dekomposisi termal. Teknik canggih ini sangat penting guna memastikan konsistensi tiap lot bahan.

FKM merupakan bahan pilihan utama untuk aplikasi yang menuntut keandalan tinggi: gasket mesin otomotif dan sistem bahan bakar, pipa bahan bakar serta hidrolik di bidang dirgantara, segel poros untuk pompa proses kimia (untuk media korosif), serta segel sistem pelumasan turbin di sektor energi. Saat memilih FKM, penting untuk terlebih dahulu memverifikasi kelas bahan sesuai standar SAE J2236 atau AMS 7277, kemudian memeriksa ulang laju perluasan volumetrik spesifiknya (biasanya harus <10%) menggunakan bagan kompatibilitas media. ’laju perluasan volumetriknya (biasanya harus <10%) menggunakan bagan kompatibilitas media.