התכונות והיישומים של FKM

גומי פלואורinated (FKM) מוספר למספר סוגים בהתאם להרכב המונומרים שלו ולתכולת הפלואורין. FKM-A (קופולימר של פרו-פלואורו-וויניל והקסה-פלואורו-פרופילן) מציע עמידות רחבה כימית ובטמפרטורות גבוהות (בערך –20°מ־°C עד +200 °°C); FKM-B (המכיל טטרה-פלואורו-אתילן) מציג שיפור בעמידות לאלקלים; FKM-F (גמישות בטמפרטורות נמוכות) משפר את הביצועים בטמפרטורות נמוכות. סדרת FKM-GLT, עם תכולת פלואורין גבוהה יותר, משפרת משמעותית את האלסטיות תוך שמירה על העמידות הכימית.

עומק הביצועים של FKM תלוי בהרכב המונומרים שלו.

1. FKM-A (סוג פרו-פלואורו-וויניל/הקסה-פלואורו-פרופילן): מכיל כ־66% פלואורין. זהו הסוג הרב-תכליתי ביותר, המציע איזון בין עמידות לחום, עמידות לשמנים ועמידות כימית.

2. FKM-B (סוג פרוורו-ויניל/טטרה-פרוורו-ויניל/הקסה-פרוורו-פרופילן): מכיל כ־68–69% פלואור. מאפיין עמידות מمتازת לחום ולכימיקלים (ובפרט לעמידות לחומצות ול퍼וקסידים) בהשוואה לסוג A.

3. FKM-F (סוג פרוורו-מתיל-ויניל אתר): מכיל כ־70% פלואור, מה שמשפר באופן משמעותי את ביצועיו בטמפרטורות נמוכות (טמפרטורת המעבר זכוכית יכולה לרדת עד –25°מֵרְחָק), תוך שמירה על ביצועיו בטמפרטורות גבוהות.

4. FKM-GLT (סוג עם גולמיון פרוקסידי ועם גמישות טובה בטמפרטורות נמוכות): באמצעות מערכת גולמיון פרוקסידי, חומר זה לא רק משפר את ביצועיו במונח עיוות דחיסה קבוע בטמפרטורות גבוהות, אלא גם מציג עמידות משופרת לחומצות, לsteam (אדים) ולטמפרטורות נמוכות.

המערכת המכווצת של FKM בטמפרטורות גבוהות היא מדד קריטי לדיוק החסימה שלו. לפי בדיקת ASTM D395 שיטה B, FKM באיכות גבוהה (כגון Viton® ETP) יכול לשמור על מערכת מכווצת נמוכה מ-20% לאחר 200 °ג × 70 שעות של גילוי, בעוד ש-FKM כללי עלול להציג מערכת מכווצת של כ-40–50%. מבחינת התנגדות כימית, נתוני הבדיקה מראים שההתפשטות הנפחית שלו בשמן ASTM #3 (150 °ג × 70 שעה) היא בדרך כלל <5%. לשימוש עם תערובות 메טנול/בנזין נדרשות נוסחאות מיוחדות (כגון FKM-GLT-S) כדי להתנגד להתנפחות ולצמיגות.

FKM ידוע בשל התנגדותו החריגה לחום והתנגדותו הכימית בחלקי חסימה. טמפרטורת הפעלה רציפה שלו יכולה להגיע ל-230 °°C, והוא מסוגל לסבול טמפרטורות שיא קצרות של מעל 250 °ג. הוא מציג התנגדות מעולה לרוב שמן מינרלי, שמנים סינתטיים (כגון אסטרים), דלקים (כולל בנזין המכיל אתנול), חומצות רבות והידрокربונים. עם זאת, ביצועיו עלולים להידרדר במים חמים, אדים,בסיסים חזקים (כגון אמוניה) ומסיסנים קוטביים מסוימים.

כדי להבטיח את האמינות של חוגות החסימה מסוג FKM ביישומים קריטיים, יש לקיים את תקני התעשייה הספציפיים.

· תעופה וחללית: AMS 7277 מגדיר דרישות מחמירות בנוגע לספיגות הממדית, התכונות הפיזיות ודרכי ההתנגדות לנוזלים של חוגות O.

· רכב: SAE J2236 ו-ISO 1629 מגדירים مواصفות לסיווג ולתיוג של חומרים.

· התקשרות עם מזון ותרופות: חייב להתאים לתקנות ה-FDA 21 CFR 177.2600 ולתקנות האיחוד האירופי 10/2011, תוך שימוש בפולימרים ובתוספים שעומדים בדרישות התקניות.

בקרת האיכות, בנוסף לבדיקות ממדיות שגרתיות, משתמשים בקריאומטריה דיפרנציאלית סורקת (DSC) כדי לקבוע את טמפרטורת המעבר הזכוכית ואת הדרגת הקריסטליניות, בעוד שניתוח תרמו-גראווימטרי (TGA) משמש להערכת נקודת ההתחלה של הפירוק התרמי. טכניקות מתקדמות אלו חיוניות להבטחת עקביות של מנות החומר.

FKM הוא החומר המועדף ליישומים דרמטיים הדורשים אמינות גבוהה: חתיכות אטימה למנועי רכב, מערכות דלק, צינורות דלק והידראוליקה באווירונאוטיקה, חתימות ציר למשאבות תהליכי כימיה (עבור מדיה קורוזיביות) וחתימות למערכות שמן לטורבינות ב섹טור האנרגיה. בעת בחירת FKM, חשוב ראשית לאשר את דרגת החומר בהתאם לתקנים SAE J2236 או AMS 7277, ולאחר מכן לבדוק שוב את שיעור ההתפשטות הנפחית הספציפי שלו (הנדרש בדרך כלל להיות <10%) באמצעות טבלת תאימות למדיה. ’של החומר (הנדרש בדרך כלל להיות <10%) באמצעות טבלת תאימות למדיה.