1. Podľa monomérneho systému: dipolymérny FKM, terpolymérny FKM, špeciálne typy FKM

1) Štandardný dipolymérny FKM: VDF/HFP, približne 66 % fluóru

Tento typ zvyčajne zodpovedá tomu, čo trh označuje ako „FKM typ A“, „štandardný FKM“ alebo „dipolymérny FKM“. Typické zloženie monomérov je VDF/VF2 + HFP. Spoločnosť Chemours popisuje Viton™ typ A ako dipolymérny fluoroelastomér pozostávajúci z VF2 a HFP, ktorý sa bežne používa v O-rings , tesniacich krúžkoch na hriadele, palivových hadiciach a povlakoch.

Vhodné aplikácie: všeobecné minerálne oleje, motorové oleje, bežné palivá, väčšina uhľovodíkových médií, scenáre vysokoteplotného starnutia. Jeho výhodou je vyvážený celkový výkon a kontrolovateľná, dobre osvedčená cena.

Rizikové body: Dipolymerné FKM nie je odolné voči všetkým palivám, všetkým rozpúšťadlám ani všetkým chemikáliám – je obzvlášť citlivé na metanol, etanol, MTBE a iné kyslíkom obsahujúce palivá, ako aj na silné zásady, aminy a estery s nízkou molekulovou hmotnosťou. Štandardné FKM môže za týchto podmienok vykazovať výrazné zvýšenie objemu a zníženie výkonu. Podľa údajov spoločnosti Chemours o odolnosti voči chemikáliám materiál Viton™ A vykazuje približne 90 % zmeny objemu po 168 hodinách v metanole pri teplote 23 °C, zatiaľ čo typy F, GFLT-S a ETP-S vykazujú približne 5 %.

2) Štandardné terpolymerné FKM: VDF/HFP/TFE, približne 68–70 % fluóru

Terpolymerné FKM zvyšuje obsah fluóru pridaním TFE. Materiál Tecnoflon® FKM spoločnosti Syensqo rozlišuje dipolymer (~66 % fluóru) od teropolymeru (~68–70 % fluóru) a uvádza, že terpolymerný systém má lepšiu odolnosť voči chemikáliám v dôsledku vyššieho obsahu fluóru.

V rámci rodiny materiálov Viton™ patria typy B a F zvyčajne k terpolymérnym FKM. Podľa údajov spoločnosti Chemours obsahuje typ B približne 68,5 % fluóru a typ F až približne 69,5 % fluóru; typ F je určený pre aplikácie, ktoré vyžadujú vynikajúcu odolnosť voči kvapalinám, bariérové vlastnosti proti prieniku palív, tesnenia, tesniace podložky a O-krúžky.

Vhodné aplikácie: palivové systémy v automobiloch, aromatické palivá, palivá obsahujúce alkohol, výstelky palivových hadíc, tesnenia v systémoch priameho vstrekovania paliva, letecké palivové tesnenia, chemicky odolné hydrokarbonové a aromatické prostredia.

Rizikové body: Zvyšovanie obsahu fluóru sa zvyčajne prejavuje zníženou flexibilitou pri nízkych teplotách. V poznámkach spoločnosti Chemours k výberu materiálov sa uvádza, že so zvyšujúcim sa obsahom fluóru sa zlepšuje odolnosť voči kvapalinám, avšak klesá flexibilita pri nízkych teplotách.

2. Podľa obsahu fluóru: Nie je pravda, že „čím vyšší obsah, tým lepšie“, ale ide o rovnováhu medzi „odolnosťou voči kvapalinám“ a „výkonom pri nízkych teplotách“

Toto možno formulovať ako hlavnú argumentáciu článku: FKM s vysokým obsahom fluóru je odolnejšie voči palivám a rozpúšťadlám, avšak tesnenie pri nízkych teplotách môže byť slabšie; FKM s nízkym obsahom fluóru je mäkšie, avšak nie je nevyhnutne odolné voči palivám.

Nasledujúca tabuľka údajov spoločnosti Chemours je vhodná na ilustráciu tohto javu vo forme grafu alebo krátkeho videa. Poznámka: Ide o nominálne testovacie hodnoty špecifického štandardného zloženia a nesmú sa priamo považovať za reprezentatívne pre špecifikácie gumových materiálov všetkých dodávateľov. Spoločnosť Chemours tiež uvádza, že tieto údaje sú založené na štandardných testovacích výsledkoch vulkanizátu s tvrdosťou 75 podľa stupnice A a naplneného uhlíkovým čiernym N990.

Zdroj údajov: údaje o nádme Chemours porovnávajúce typy A, B, F, GLT-S, GFLT-S a ETP-S voči TR-10.

3. Podľa schopnosti odolávať nízkym teplotám: štandardné FKM, FKM s nízkotepelnou odolnosťou, FKM s ultra-nízkotepelnou odolnosťou

1) Štandardné FKM

Štandardné FKM typu A/B/F sa dobre osvedčujú pri vysokých teplotách a v olejoch/pohonninách, avšak ich výkonnosť pri nízkych teplotách nie je ich silnou stránkou. Údaje spoločnosti Chemours uvádzajú hodnoty TR-10 pre typ A –17 °C, pre typ B –13 °C a pre typ F –6 °C – čo naznačuje, že hoci FKM s vysokým obsahom fluóru (typ F) má lepšiu odolnosť voči pohonninám, jeho schopnosť tesniť pri nízkych teplotách je relatívne slabšia.

Ako to vysvetliť zákazníkom:

„Ak ide len o prostredie izbovej teploty alebo vysokoteplotné prostredie pod kapotou motora, štandardné FKM môže byť použiteľné; ak však ide o automobil určený pre chladné oblasti, palivový systém lietadiel alebo podmienky štartu pri nízkych teplotách, samotné štandardné FKM nestačí.“

2) FKM s nízkotepelnou odolnosťou: typy GLT, GFLT

Zameranie nízkoteplotného FKM nie je výlučne odolnosť voči olejom, ale schopnosť udržať tesniacu schopnosť obnovy pri nízkych teplotách. V peroxidovo vulkanizovaných materiáloch FKM spoločnosti Chemours sú GLT-200S/GLT-600S označené ako „najlepšia nízkoteplotná pružnosť FKM“, zatiaľ čo GFLT-200S/GFLT-600S sú označené ako „najlepší kompromis medzi nízkoteplotnou pružnosťou a odolnosťou voči kvapalinám“ a používajú sa v aplikáciách, kde je potrebná lepiaca schopnosť v palivových systémoch, odolnosť voči kyslíkom obsahujúcim palivám a nízkoteplotná pružnosť.

Rozdiel medzi GLT a GFLT možno vysvetliť nasledovne:

GLT: Väčšie zameranie na nízkoteplotnú pružnosť, vhodné pre aplikácie, kde je v tesniacich riešeniach v palivovom, chemickom a petrochemickom priemysle priorita nízka teplota.

GFLT: Vyvážená kombinácia nízkoteplotnej pružnosti a odolnosti voči palivám/kyslíkom obsahujúcim palivám, vhodné pre automobilové palivové systémy, letecké palivové systémy, tesniace krúžky pre vstrekovacie systémy atď.

Nepovažujte GLT jednoducho za „vyspelší FKM“: Zmena objemu GLT v metanole môže stále byť pomerne veľká, zatiaľ čo GFLT je vyváženejší z hľadiska nízkych teplôt a odolnosti voči palivu.

3) Ultra nízkoteplotné FKM: VPL, XLT, ULT a podobne pozícionované materiály

Pre náročnejšie tesnenia pri nízkych teplotách má trh tiež ultra nízkoteplotné FKM. Popis série Tecnoflon® VPL spoločnosti Syensqo znie: ultra nízkoteplotné FKM poskytuje vynikajúce tesniace vlastnosti pri nízkych teplotách pri súčasnej odolnosti voči agresívnym kvapalinám/chemikáliám, pričom hodnota TR10 sa pohybuje v rozmedzí od -30 °C do -45 °C; používa sa v aplikáciách vrátane vysokovýkonných tesniacich krúžkov pre systémy vstrekovania paliva, tesniacich komponentov pre ropné polia a letecký priemysel.

Vhodné aplikácie: letecké palivové oleje, automobilové palivové systémy pre chladné oblasti, systémy vstrekovania paliva, tesnenia pre vrtáky na ťažbu ropy a zemného plynu, nízkoteplotné uzávery.

4. Podľa odolnosti voči palivovým olejom: štandardné palivovo odolné, vysokofluórové palivovo odolné a palivovo odolné FKM s nízkou priepustnosťou

Mnoho zákazníkov uvádza: „Moja aplikácia je benzín, nafta alebo letecký kerosén – FKM by pre to malo byť vhodné, však?“ Toto tvrdenie je potrebné podrobnejšie analyzovať.

1) Štandardné palivá, minerálne oleje: Štandardný FKM je všeobecne dostatočný

Štandardný FKM typu A alebo dipolymérny FKM sa dobre osvedčuje pri mnohých uhľovodíkových olejoch a mazacích olejoch – to je tiež jeden z dôvodov, prečo sa FKM široko používa v automobilových, leteckých a strojníckych tesniacich prvok. V materiáloch spoločnosti Chemours patria typické aplikácie FKM typu A medzi palivové hadice a potrubia, O-krúžky, tesnenia ventilových hriadeľov a tesnenia hriadlových hriadeľov.

2) Oxidované palivá, alkoholové palivá: Uprednostňujte F-typ, GF, GFLT

Pri kontakte s metanolom, etanolom, MTBE a inými oxidovanými palivami sa riziko poškodenia štandardného FKM typu A výrazne zvyšuje. V tabuľke odolnosti voči tekutinám spoločnosti Chemours je oxidovaný benzín jednou z kategórií, pre ktorú sú FKM typu A a GLT-S označené ako „nepodporované“, zatiaľ čo FKM typu F, GF-S, GFLT-S a ETP-S sú označené ako najvhodnejšie triedy.

Predajné/technické formulácie:

„Keď zákazník pracuje s benzínom, etanolovým benzínom, metanolovým benzínom, biodieselom alebo výfukovými zložkami súvisiacimi so záparom paliva, nepýtajte sa len, či ide o materiál FKM – pýtajte sa, či ide o vysokej fluórovosti odolný voči palivu materiál FKM a či sú k dispozícii údaje o starnutí paliva, zmene objemu a rýchlosti prieniku.“

3) Nízka priepustnosť pre palivo: F-typ a terpolymer FKM s vysokým obsahom fluóru sú vhodnejšie

Spoločnosť Chemours uvádza materiál Viton™ F-typu ako vhodný pre tesniace aplikácie vyžadujúce bariérové vlastnosti voči prieniku paliva a pre použitie v tesniacich prvokoch, tesniacich doskách a O-krúžkoch vystavených automobilovému palivu.

Vhodné aplikácie: automobilové palivové potrubia, palivové čerpadlá, palivové O-krúžky, systémy odparovania palivových párov, uzávery palivových nádrží, tesnenia pre lietadlové palivo.

5. Podľa odolnosti voči kyselinám/silným zásadám: Štandardný FKM ≠ kyselino odolný FKM

Toto je bod, v ktorom sa zákazníci chemických ventilov najčastejšie pomýlia. Štandardný FKM sa všeobecne nehodí na silné zásady, prostredia s vysokým pH alebo amínové média. V tabuľke odolnosti voči chemikáliám spoločnosti Chemours majú materiály A, B, F, GF-S, GLT-S a GFLT-S hodnotenie „nepodporované“ pre „roztoky s vysokým pH, silné zásady, organické zásady“, zatiaľ čo ETP-S je hodnotený ako najlepšia trieda.

FKM odolné voči kyselinám / FKM typu ETP

Popis spoločnosti Chemours materiálu Viton™ Extreme ETP-600S: pozostáva z etylénu, TFE a PMVE a má odolnosť voči agresívnym kvapalinám; na rozdiel od bežných fluoroelastomérov má lepšiu odolnosť voči malým molekulám esterov, ketónov a alkoholov, ako aj odolnosť voči kvapalinám s vysokým pH, zásaditým látkam, silným zásaditým roztokom a aminom.

Vhodné aplikácie: amínové prísady, zásadité čistiace roztoky, ventily pre silné zásady, chemické potrubia, amínové liečivé kvapaliny pre ropné a plynové vrty, mazivá obsahujúce amíny, niektoré systémy čistiacej kvapaliny.

Predajné/technické formulácie:

"Odolnosť voči kyselinám sa nedá dosiahnuť jednoducho zvýšením obsahu fluóru v bežných FKM materiáloch. Pre silné zásady, aminy, ketóny a estery je potrebné zvážiť špeciálnejšie systémy, ako sú ETP, FEPM alebo FFKM, a konkrétnu kompatibilitu s daným prostredím je nutné overiť ponorením do skúšobného prostredia."

6. Podľa systému vulkanizácie: vulkanizácia bisfenolom, peroxidová vulkanizácia, vulkanizácia aminmi

Systém vulkanizácie nie je drobnosť – ovplyvňuje deformáciu po stlačení, odolnosť voči vode/parnej vode, odolnosť voči kyselinám/zásadám, nízkoteplotné vlastnosti a lepenie kovov.

1) FKM vulkanizované bisfenolom: bežné, vyspelé, dobrá deformácia po stlačení

FKM typy A, B a F sa zvyčajne vulkanizujú systémom bisfenolu AF. Materiály spoločnosti Chemours uvádzajú, že materiály Viton™ typu A, B a F sa zvyčajne vulkanizujú pomocou bisfenolu AF spolu so vhodným systémom akcelerátorov; väčšina fluoroelastomérov dnes využíva krížové väzby pomocou bisfenolu AF.

Výhody: Vyspelý technologický postup, dobrá rýchlosť vulkanizácie, vynikajúce vlastnosti pri deformácii po stlačení, vhodné pre väčšinu tesniacich krúžkov, tesnení a tesnení ventilových hriadeľov.

Slabiny: Slabšia pri vystavení parnej, horúcej vode, kyslým vodným roztokom, silným zásadami, aminmi alebo určitým špeciálnym prostrediam – nie je nevyhnutne najvhodnejšou voľbou.

2) FKM vulkanizované peroxidom: lepšie vhodné pre prísne chemikálie, nízke teploty a špeciálne systémy

Materiály spoločnosti Syensqo jasne uvádzajú, že pri rovnakom obsahu fluóru má FKM vulkanizované peroxidom v dôsledku odlišného mechanizmu vulkanizácie lepšiu odolnosť voči chemikáliám ako FKM vulkanizované iónovou metódou alebo bisfenolom, čo ho robí vhodným pre náročnejšie prostredia; navyše má lepšiu flexibilitu pri nízkych teplotách, odolnosť voči horúcej vode, lepšiu odolnosť proti deformácii pod tlakom (compression set) a lepšie spojenie s kovmi.

Spoločnosť Chemours tiež uvádza, že systémy vulkanizácie peroxidom umožňujú vulkanizáciu polymérov používajúcich nízkoväzové materiály GLT-S, GFLT-S a podobné, ktoré by inak bolo ťažké vulkanizovať pomocou bisfenolu; zatiaľ čo v systémoch GF-S, GBL a podobných poskytuje vulkanizácia peroxidom zvýšenú odolnosť voči prísneho typu automobilovým mazivám, pare a kyselinám.

Vhodné aplikácie: fKM pre nízke teploty, GFLT, ETP, odolné voči vode/parnej, kyselinám, prísne lubrikanty, chladiace systémy automobilov, palivové systémy lietadiel, tesnenia pre ropa a plyn a chemický priemysel.

3) FKM vulkanizované aminmi: historický systém, ktorý sa dnes už zriedka používa ako hlavná možnosť

V materiálových poznámkach spoločnosti Chemours sa uvádza, že diamínové vulkanizačné prostriedky sa na sieťovanie Viton™ A začali používať už v roku 1957; vulkanizácia je pomalá a kompresná deformácia nie je optimálna, avšak tento systém ponúka špecifické výhody pri lepení kovových vložiek a odolnosti voči extrúzii pri vysokých teplotách.

V praxi pri komunikácii:

"Zákazníci zvyčajne nemusia špecificky požadovať vulkanizáciu aminmi, ak nie je potrebné nahradiť starý výrobok, dosiahnuť špeciálnu adhéziu kovových častí alebo reprodukovať historickú formuláciu."

7. Logika výberu pre tri typy zákazníkov

A. Zákazníci palivových systémov pre automobilový priemysel

Nepovedzte len „FKM je odolné voči palivám.“ Pokračujte otázkou: Ide o benzín, naftu, etanolový benzín, metanolový benzín alebo biopalivá, alebo palivá obsahujúce prísady? Je vyžadovaná nízka priepustnosť? Je určené na použitie v chladných oblastiach? Ide o dynamické tesnenie?

Odporúčaný prístup:

Materiály spoločnosti Chemours uvádzajú, že typ F sa používa pre tesniace aplikácie vyžadujúce bariérové vlastnosti proti prieniku paliva, zatiaľ čo typ GFLT vyvážene kombinuje flexibilitu pri nízkych teplotách s odolnosťou voči kvapalinám.

B. Zákazníci používajúci letecké palivá

Pri tesneniach pre letecké palivá sa zvyčajne nezameriavame iba na „odolnosť voči palivu“, ale na: kompatibilitu s palivom + tesnenie pri nízkych teplotách + deformácia po stlačení (compression set) + bezpečnostná rezerva.

Odporúčaný prístup:

Typické aplikácie ultra-nízkoteplotného FKM spoločnosti Syensqo zahŕňajú vysokovýkonné tesniace krúžky pre vstrekovacie systémy paliva, komponenty tesnení pre ťažbu ropy a letecké aplikácie.

C. Zákazníci chemických ventilov

Zákazníci chemických ventilov sú najviac náchylní na „nesprávne použitie FKM“, pretože sa často stretávajú nie s jedným uhľovodíkom, ale so zmesou rozpúšťadiel, kyselín, zásad, amínov, ketónov, esterov, pary a čistiacich prostriedkov.

Odporúčaný prístup:

Chemický odolnostný graf spoločnosti Chemours uvádza, že štandardné typy A/B/F/GFLT nie sú odporúčané pre vysoké pH, silné zásady a organické zásady, zatiaľ čo ETP-S je uvedený ako najlepší stupeň; na stránke ETP-600S sa tiež jasne uvádza, že má odolnosť voči silným alkalickým roztokom, aminám a kvapalinám s vysokým pH.

Záverečné zhrnutie

FKM sa dá ďalej rozdeliť podľa týchto dimenzií:

Záver na odovzdanie zákazníkom:

"FKM nie je univerzálny materiál – ani v rámci rodiny FKM nie sú jednotlivé typy vzájomne nahraditeľné. Pre zákazníkov automobilových palív, leteckých palív a chemických ventilov je najdôležitejšie vyhnúť sa použitiu len označenia 'FKM'. Namiesto toho je potrebné jasne špecifikovať typ FKM, obsah fluóru, systém vulkanizácie, ukazovatele nízkoteplotnej odolnosti a údaje o starnutí v kontakte s prostredím."