FKM의 특성 및 응용 분야

불소화 고무(FKM)는 단량체 조성 및 불소 함량에 따라 여러 유형으로 분류된다. FKM-A(퍼플루오로비닐/헥사플루오로프로필렌 공중합체)는 광범위한 화학 약품 저항성과 고온 저항성(약 –20°C to +200 °°C)을 제공한다. FKM-B(테트라플루오로에틸렌 함유)는 알칼리 저항성을 향상시켰다. FKM-F(저온 유연성)는 저온에서의 성능을 향상시킨다. 불소 함량이 높은 FKM-GLT 시리즈는 화학 저항성을 유지하면서 탄성도를 크게 향상시킨다.

FKM의 성능 수준은 그 단량체 조성에 따라 달라진다.

1. FKM-A(퍼플루오로비닐/헥사플루오로프로필렌 계열): 약 66%의 불소를 함유한다. 이는 가장 다용도로 사용되는 유형으로, 내열성, 내유성, 내화학성의 균형을 제공한다.

2. FKM-B(퍼플루오로-비닐/테트라플루오로-비닐/헥사플루오로-프로필렌 유형): 약 68~69%의 플루오린을 함유하며, A형에 비해 우수한 내열성 및 내화학성(특히 내산성 및 과산화물 저항성)을 나타낸다.

3. FKM-F(퍼플루오로-메틸-비닐 에터 유형): 약 70%의 플루오린을 함유하여 저온 성능이 현저히 향상되며(유리전이온도가 최대 –25°°C까지 하락 가능), 고온 성능은 그대로 유지한다.

4. FKM-GLT(과산화물 가황, 저온 유연성 유형): 과산화물 가황 시스템을 채택함으로써 고온에서의 압축 영구변형 성능을 향상시킬 뿐만 아니라, 산, 증기 및 저온에 대한 저항성도 개선된다.

고온에서의 FKM의 압축 영구변형률(Compression Set)은 그 밀봉 내구성의 핵심 지표이다. ASTM D395 Method B 시험에 따르면, 고품질 FKM(예: Viton® ETP)은 200℃에서 70시간 열노화 후에도 압축 영구변형률을 20% 이하로 유지할 수 있는 반면, 일반적인 FKM은 약 40~50%의 압축 영구변형률을 보일 수 있다. °C × 화학 저항성 측면에서 시험 데이터에 따르면, ASTM #3 오일(150℃, 70시간) 중에서의 부피 팽창률은 일반적으로 5% 미만이다. °C × 메탄올/가솔린 혼합 연료와 함께 사용할 경우, 팽창 및 취성화를 방지하기 위해 특수 배합(FKM-GLT-S 등)이 필요하다.

FKM은 밀봉 재료로서 뛰어난 내열성과 내화학성을 자랑한다. 연속 사용 온도는 최대 230℃까지 가능하며, 단기적으로는 250℃ 이상의 피크 온도도 견딜 수 있다. °℃ °C. 대부분의 광물성 오일, 합성 윤활제(예: 에스터 계열), 연료(에탄올 함유 휘발유 포함), 여러 가지 산 및 탄화수소에 대해 뛰어난 내성을 나타냅니다. 그러나 고온의 물, 증기, 강한 염기(예: 암모니아) 및 특정 극성 용매와 접촉 시 성능이 저하될 수 있습니다.

중요 응용 분야에서 FKM 실링재의 신뢰성을 보장하기 위해, 해당 제품은 특정 산업 표준을 충족해야 합니다.

· 항공우주 분야: AMS 7277은 O-링의 치수 공차, 물리적 특성 및 유체 저항성 요구 사항에 대해 엄격한 규격을 제시합니다.

· 자동차 분야: SAE J2236 및 ISO 1629는 재료의 분류 및 표시에 대한 규격을 제공합니다.

· 식품 및 의약품 접촉용: FDA 21 CFR 177.2600 및 EU 10/2011 규정을 준수해야 하며, 해당 규정에서 요구하는 기준을 충족하는 폴리머 및 첨가제를 사용해야 합니다.

품질 관리 과정에서는 정기적인 치수 검사 외에도 차등 주사 열량계(DSC)를 사용하여 유리 전이 온도 및 결정성(crystallinity)을 측정하고, 열중량 분석(TGA)을 통해 열분해 개시 온도를 평가한다. 이러한 고급 분석 기법은 원료 배치의 일관성을 보장하는 데 필수적이다.

FKM은 높은 신뢰성이 요구되는 엄격한 응용 분야에 선호되는 재료로, 자동차 엔진 가스켓 및 연료 시스템, 항공우주 분야의 연료 및 유압 배관, 부식성 매체를 다루는 화학 공정 펌프의 샤프트 실링, 그리고 에너지 분야 터빈의 윤활 시스템 실링 등에 사용된다. FKM을 선택할 때는 먼저 SAE J2236 또는 AMS 7277 표준에 따라 재료 등급을 확인한 후, 특정 유체에 대한 부피 팽창률(일반적으로 <10% 요구됨)을 매체 호환성 차트를 활용해 교차 검증해야 한다. ’의 부피 팽창률(일반적으로 <10%가 요구됨)을 매체 호환성 차트를 활용해 확인해야 한다.