1. Theo hệ monome: FKM dipolymer, FKM terpolymer, FKM chuyên dụng

1) FKM dipolymer tiêu chuẩn: VDF/HFP, hàm lượng flo khoảng 66%

Loại này thường tương ứng với những gì thị trường gọi là "FKM loại A", "FKM tiêu chuẩn" hoặc "FKM dipolymer." Thành phần monome điển hình là VDF/VF2 + HFP. Chemours mô tả Viton™ loại A là một fluoroelastomer dipolymer được cấu thành từ VF2 và HFP, thường được sử dụng trong O-rings , phớt trục, ống dẫn nhiên liệu và lớp phủ.

Các ứng dụng phù hợp: dầu khoáng nói chung, dầu động cơ, nhiên liệu thông dụng, hầu hết các môi chất hydrocarbon và các tình huống lão hóa ở nhiệt độ cao. Ưu điểm của nó là hiệu suất tổng thể cân bằng và chi phí kiểm soát được, đã được khẳng định trên thị trường.

Các điểm rủi ro: FKM dipolymer không chống chịu được tất cả các loại nhiên liệu, dung môi hoặc hóa chất — đặc biệt nhạy cảm với methanol, ethanol, MTBE và các loại nhiên liệu có oxy khác, cũng như các bazơ mạnh, amin và este có khối lượng phân tử thấp. FKM tiêu chuẩn có thể bị phồng lên đáng kể và suy giảm hiệu suất trong các điều kiện này. Theo dữ liệu về khả năng chống hóa chất của Chemours, Viton™ A cho thấy độ thay đổi thể tích khoảng 90% sau 168 giờ ngâm trong methanol ở 23°C, trong khi các loại F-type, GFLT-S và ETP-S chỉ dao động quanh mức 5%.

2) FKM terpolymer tiêu chuẩn: VDF/HFP/TFE, hàm lượng flo khoảng 68–70%

FKM terpolymer thường tăng hàm lượng flo bằng cách bổ sung TFE. Vật liệu FKM Tecnoflon® của Syensqo phân biệt rõ FKM dipolymer (khoảng 66% flo) với FKM terpolymer (khoảng 68–70% flo), đồng thời lưu ý rằng hệ terpolymer có khả năng chống hóa chất tốt hơn nhờ hàm lượng flo cao hơn.

Trong dòng sản phẩm Viton™, loại B và loại F thường thuộc nhóm FKM đồng trùng hợp ba thành phần. Dữ liệu từ Chemours cho thấy hàm lượng flo của loại B khoảng 68,5% và loại F lên tới khoảng 69,5%; loại F được thiết kế dành cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chống thấm chất lỏng vượt trội, tính năng làm rào cản thấm nhiên liệu, cũng như dùng trong các bộ phận làm kín như gioăng, phớt và vòng đệm O-ring.

Các ứng dụng phù hợp: hệ thống nhiên liệu ô tô, nhiên liệu chứa hydrocacbon thơm, nhiên liệu chứa cồn, lớp lót ống dẫn nhiên liệu, phớt hệ thống phun nhiên liệu, phớt nhiên liệu hàng không vũ trụ, môi chất hydrocacbon/thơm có khả năng kháng hóa chất.

Các điểm rủi ro: Hàm lượng flo tăng thường đi kèm với việc giảm độ linh hoạt ở nhiệt độ thấp. Ghi chú lựa chọn vật liệu của Chemours nêu rõ rằng khi hàm lượng flo tăng lên, khả năng chống thấm chất lỏng được cải thiện nhưng độ linh hoạt ở nhiệt độ thấp lại suy giảm.

2. Theo hàm lượng flo: Không phải "càng cao càng tốt", mà là sự cân bằng giữa "khả năng chống thấm chất lỏng" và "khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp"

Điều này có thể được trình bày như lập luận trung tâm của bài viết: FKM giàu flo có khả năng chống nhiên liệu/dung môi tốt hơn, nhưng khả năng làm kín ở nhiệt độ thấp có thể bị suy giảm; FKM ít flo mềm hơn nhưng không nhất thiết có khả năng chống nhiên liệu.

Bảng dữ liệu của Chemours dưới đây rất phù hợp để minh họa điều này dưới dạng biểu đồ hoặc video ngắn. Lưu ý: Đây là các giá trị thử nghiệm danh định của một công thức tiêu chuẩn cụ thể và không nên được coi trực tiếp là đại diện cho đặc tính vật liệu cao su của tất cả các nhà cung cấp. Chemours cũng lưu ý rằng dữ liệu này dựa trên kết quả thử nghiệm của mẫu lưu hóa tiêu chuẩn có độ cứng 75 Durometer A, được gia cố bằng muội than N990.

Nguồn dữ liệu: Dữ liệu phình nở khi tiếp xúc với chất lỏng của Chemours, so sánh các loại A, B, F, GLT-S, GFLT-S và ETP-S với TR-10.

3. Theo khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp: FKM tiêu chuẩn, FKM hoạt động ở nhiệt độ thấp và FKM hoạt động ở nhiệt độ cực thấp

1) FKM tiêu chuẩn

FKM loại A/B/F tiêu chuẩn hoạt động tốt ở nhiệt độ cao và trong dầu/mỡ nhiên liệu, nhưng khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp không phải là điểm mạnh của chúng. Dữ liệu của Chemours cho thấy giá trị TR-10 của loại A là -17°C, loại B là -13°C và loại F là -6°C — điều này cho thấy dù loại F có hàm lượng flo cao hơn nên có khả năng chống nhiên liệu tốt hơn, nhưng khả năng làm kín ở nhiệt độ thấp lại tương đối yếu hơn.

Cách giải thích cho khách hàng:

"Nếu chỉ sử dụng trong môi trường nhiệt độ phòng hoặc môi trường nhiệt độ cao trong khoang động cơ thì FKM tiêu chuẩn có thể sử dụng được; tuy nhiên, nếu ứng dụng trong ô tô hoạt động ở vùng lạnh, hệ thống nhiên liệu hàng không hoặc điều kiện khởi động ở nhiệt độ thấp thì loại này sẽ không đủ."

2) FKM hoạt động ở nhiệt độ thấp: loại GLT, GFLT

Tập trung của FKM hoạt động ở nhiệt độ thấp không phải là khả năng chống dầu thuần túy, mà là khả năng duy trì khả năng phục hồi kín ở nhiệt độ thấp. Trong các vật liệu FKM được lưu hóa bằng peroxide của Chemours, GLT-200S/GLT-600S được mô tả là “FKM có tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp tốt nhất”, trong khi GFLT-200S/GFLT-600S được mô tả là “sự kết hợp tốt nhất giữa tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp và khả năng chống chịu chất lỏng”, được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu bám dính cho hệ thống nhiên liệu, khả năng chống nhiên liệu chứa oxy và tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp.

Sự khác biệt giữa GLT và GFLT có thể được giải thích như sau:

GLT: Nghiêng nhiều hơn về tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp, phù hợp với các ứng dụng ưu tiên điều kiện nhiệt độ thấp trong các gioăng dùng trong ngành nhiên liệu, hóa chất và dầu khí.

GFLT: Cân bằng giữa tính linh hoạt ở nhiệt độ thấp và khả năng chống nhiên liệu/nhiên liệu chứa oxy, phù hợp với các hệ thống nhiên liệu ô tô, hệ thống nhiên liệu hàng không, gioăng O-ring cho hệ thống phun nhiên liệu, v.v.

Đừng hiểu đơn giản GLT là một loại “FKM tiên tiến hơn”: Dữ liệu thay đổi thể tích của GLT trong methanol có thể vẫn khá lớn, trong khi GFLT cân bằng hơn giữa khả năng chịu nhiệt độ thấp và khả năng chống nhiên liệu.

3) FKM Nhiệt Độ Siêu Thấp: VPL, XLT, ULT và Các Sản Phẩm Có Vị Trí Tương Tự

Đối với các ứng dụng gioăng yêu cầu cao về khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp, thị trường cũng cung cấp FKM nhiệt độ siêu thấp. Mô tả của Syensqo về dòng Tecnoflon® VPL là: FKM nhiệt độ siêu thấp có thể cung cấp hiệu suất làm kín xuất sắc ở nhiệt độ thấp đồng thời duy trì khả năng chống lại các chất lỏng/hóa chất khắc nghiệt, với chỉ số TR10 dao động từ -30°C đến -45°C, được sử dụng trong các ứng dụng như gioăng O-ring phun nhiên liệu hiệu suất cao, thành phần gioăng cho ngành khai thác dầu khí và hàng không vũ trụ.

Các ứng dụng phù hợp: nhiên liệu hàng không, hệ thống nhiên liệu ô tô vùng lạnh, hệ thống phun nhiên liệu, gioăng giếng dầu/khí dưới lòng đất, van hoạt động ở nhiệt độ thấp.

4. Theo Khả Năng Chống Dầu Nhiên Liệu: FKM Tiêu Chuẩn Chống Nhiên Liệu, FKM Chống Nhiên Liệu Có Hàm Lượng Flo Cao, FKM Chống Nhiên Liệu Ít Thấm

Nhiều khách hàng cho rằng: “Ứng dụng của tôi sử dụng xăng, dầu diesel hoặc nhiên liệu máy bay — vậy FKM sẽ phù hợp với các loại nhiên liệu này, đúng không?” Phát biểu này cần được phân tích sâu hơn.

1) Nhiên liệu tiêu chuẩn và dầu khoáng: FKM tiêu chuẩn thường là đủ

FKM loại A hoặc FKM đồng trùng hợp hai thành phần (dipolymer) hoạt động tốt với nhiều loại dầu hydrocarbon và dầu bôi trơn — đây cũng là một trong những lý do khiến FKM được sử dụng rộng rãi trong các phớt kín dùng trong ô tô, hàng không và cơ khí. Trong danh mục vật liệu của Chemours, các ứng dụng điển hình của FKM loại A bao gồm ống dẫn nhiên liệu, gioăng chữ O, phớt trục van và phớt trục.

2) Nhiên liệu chứa oxy và nhiên liệu cồn: Ưu tiên sử dụng FKM loại F, GF và GFLT

Khi tiếp xúc với methanol, ethanol, MTBE và các loại nhiên liệu chứa oxy khác, nguy cơ suy giảm tính năng của FKM loại A tiêu chuẩn tăng đáng kể. Trên biểu đồ khả năng chống chịu chất lỏng của Chemours, nhiên liệu xăng chứa oxy là một trong những hạng mục mà FKM loại A và GLT-S được xếp hạng là “không khuyến nghị”, trong khi các loại FKM loại F, GF-S, GFLT-S và ETP-S được đánh giá là các cấp độ tốt nhất.

Ngôn ngữ dành cho bán hàng/kỹ thuật:

"Khi khách hàng làm việc với xăng, xăng pha ethanol, xăng pha methanol, diesel sinh học hoặc các thành phần khí thải liên quan đến hơi nhiên liệu, đừng chỉ hỏi liệu vật liệu có phải là FKM hay không — mà hãy hỏi liệu đó có phải là FKM loại chịu nhiên liệu cao flor (high-fluorine fuel-resistant FKM) hay không, và liệu có dữ liệu về lão hóa nhiên liệu, thay đổi thể tích và tốc độ thấm qua hay không."

3) Độ thấm nhiên liệu thấp: FKM terpolymer loại F và loại cao flor thích hợp hơn

Chemours định vị Viton™ loại F là phù hợp cho các ứng dụng làm kín yêu cầu tính năng ngăn chặn thấm nhiên liệu, cũng như dùng trong các gioăng, đệm kín và vòng đệm O-ring tiếp xúc với nhiên liệu ô tô.

Các ứng dụng phù hợp: đường dẫn nhiên liệu ô tô, bơm nhiên liệu, vòng đệm O-ring nhiên liệu, hệ thống bay hơi hơi nhiên liệu, van bình chứa nhiên liệu, gioăng nhiên liệu hàng không.

5. Theo khả năng chịu axit/kiềm mạnh: FKM tiêu chuẩn ≠ FKM chịu axit

Đây là điểm mà khách hàng sử dụng van hóa chất thường dễ gặp khó khăn nhất. FKM tiêu chuẩn nói chung không phù hợp với các môi chất kiềm mạnh, môi trường có độ pH cao hoặc các môi chất dựa trên amin. Trong biểu đồ khả năng chịu hóa chất của Chemours, các loại A, B, F, GF-S, GLT-S và GFLT-S đều được xếp hạng “không khuyến nghị” đối với “dung dịch có độ pH cao, kiềm mạnh, bazơ hữu cơ”, trong khi ETP-S được xếp hạng là loại tốt nhất.

FKM chịu axit / FKM loại ETP

Mô tả của Chemours về Viton™ Extreme ETP-600S: sản phẩm được cấu thành từ ethylene, TFE và PMVE, có khả năng chịu được các chất lỏng khắc nghiệt; khác với các loại fluoroelastomer thông thường, loại này có khả năng chịu tốt hơn đối với các este, xeton và ancol phân tử nhỏ, đồng thời cũng có khả năng chịu được các chất lỏng có độ pH cao, các vật liệu kiềm, dung dịch kiềm mạnh và amin.

Các ứng dụng phù hợp: chất phụ gia amin, dung dịch tẩy rửa kiềm, van kiềm mạnh, đường ống dẫn hóa chất, dung dịch xử lý amin trong giếng dầu và khí, chất bôi trơn chứa amin, một số hệ thống dung dịch tẩy rửa.

Ngôn ngữ dành cho bán hàng/kỹ thuật:

"Khả năng chống axit không được giải quyết chỉ bằng cách tăng hàm lượng flo trong FKM tiêu chuẩn. Đối với các môi chất kiềm mạnh, amin, xeton và este, cần xem xét các hệ thống chuyên biệt hơn như ETP, FEPM hoặc FFKM, đồng thời phải xác minh tính tương thích cụ thể với môi chất thông qua thử nghiệm ngâm."

6. Theo hệ thống lưu hóa: Lưu hóa bằng bisphenol, lưu hóa bằng peroxit, lưu hóa bằng amin

Hệ thống lưu hóa không phải là chi tiết nhỏ — nó ảnh hưởng đến độ biến dạng nén, khả năng chống nước/ hơi nước, khả năng chống axit/kiềm, hiệu suất ở nhiệt độ thấp và khả năng bám dính lên kim loại.

1) FKM lưu hóa bằng bisphenol: Phổ biến, chín muồi, độ biến dạng nén tốt

FKM loại A, B và F thường được lưu hóa bằng hệ thống bisphenol AF. Các tài liệu kỹ thuật của Chemours nêu rõ rằng vật liệu Viton™ loại A, B và F thường sử dụng bisphenol AF cùng hệ thống chất xúc tiến phù hợp để lưu hóa; và phần lớn fluoroelastomer hiện nay sử dụng liên kết chéo bằng bisphenol AF.

Ưu điểm: Quy trình chế biến chín muồi, tốc độ lưu hóa tốt, hiệu suất độ biến dạng nén xuất sắc, thích hợp cho phần lớn gioăng chữ O, phớt làm kín và phớt trục van.

Nhược điểm: Yếu hơn khi tiếp xúc với hơi nước, nước nóng, các dung dịch axit trong nước, kiềm mạnh, amin hoặc một số môi trường đặc biệt — không nhất thiết là lựa chọn tối ưu.

2) FKM được lưu hóa bằng peroxit: Phù hợp hơn cho các hóa chất khắc nghiệt, nhiệt độ thấp và các hệ thống chuyên dụng

Các vật liệu của Syensqo nêu rõ rằng ở cùng hàm lượng flo, FKM được lưu hóa bằng peroxit có khả năng chống hóa chất tốt hơn FKM được lưu hóa bằng ion/bisphenol do cơ chế lưu hóa khác nhau, nhờ đó thích hợp hơn cho các môi trường yêu cầu khắt khe; đồng thời, loại này cũng có độ linh hoạt tốt hơn ở nhiệt độ thấp, khả năng chống chịu nước nóng, độ biến dạng nén (compression set) và khả năng bám dính lên kim loại.

Chemours cũng lưu ý rằng các hệ thống lưu hóa bằng peroxit cho phép lưu hóa các polymer sử dụng các vật liệu độ nhớt thấp như GLT-S, GFLT-S và tương tự — những vật liệu vốn khó lưu hóa bằng bisphenol; trong khi ở các hệ thống GF-S, GBL và tương tự, việc lưu hóa bằng peroxit mang lại khả năng chống chịu cao hơn đối với các loại dầu bôi trơn ô tô khắc nghiệt, hơi nước và axit.

Các ứng dụng phù hợp: fKM hoạt động ở nhiệt độ thấp, GFLT, ETP, ứng dụng chống nước/hơi nước, chống axit, chất bôi trơn khắc nghiệt, hệ thống làm mát ô tô, hệ thống nhiên liệu hàng không, phớt kín hóa chất trong ngành dầu khí.

3) FKM đóng rắn bằng amin: Hệ thống mang tính lịch sử, hiện nay hiếm khi được lựa chọn làm giải pháp chủ đạo

Tài liệu kỹ thuật của Chemours nêu rõ rằng các chất đóng rắn dạng điamin lần đầu tiên được sử dụng để tạo liên kết chéo cho Viton™ A từ năm 1957; quá trình đóng rắn diễn ra chậm và độ biến dạng nén không tối ưu, nhưng lại mang đến những lợi thế đặc biệt đối với việc gắn kết kim loại và khả năng chống chảy dẻo ở nhiệt độ cao trong quá trình ép đùn.

Trong giao tiếp thực tế:

"Khách hàng thường không cần yêu cầu cụ thể phương pháp đóng rắn bằng amin, trừ khi thay thế sản phẩm cũ, yêu cầu gắn kết đặc biệt với kim loại hoặc tái tạo một công thức mang tính lịch sử."

7. Nguyên tắc lựa chọn dành cho ba nhóm khách hàng

A. Khách hàng sử dụng nhiên liệu cho ô tô

Đừng chỉ nói ‘FKM có khả năng chống nhiên liệu.’ Hãy tiếp tục bằng câu hỏi: Loại nhiên liệu cụ thể là gì — xăng, diesel, xăng pha ethanol, xăng pha methanol, biodiesel hay nhiên liệu chứa phụ gia? Yêu cầu về độ thấm thấp của nhiên liệu có được đặt ra không? Sản phẩm có dùng cho vùng khí hậu lạnh không? Đây có phải là gioăng động không?

Phương pháp đề xuất:

Vật liệu của Chemours cho thấy loại F được sử dụng cho các ứng dụng làm kín yêu cầu tính năng ngăn cản sự thấm nhiên liệu, trong khi loại GFLT cân bằng giữa độ linh hoạt ở nhiệt độ thấp và khả năng chống chịu chất lỏng.

B. Khách hàng nhiên liệu hàng không

Yêu cầu đối với gioăng nhiên liệu hàng không thường không chỉ là “khả năng chống nhiên liệu” mà còn bao gồm: tương thích với nhiên liệu + khả năng làm kín ở nhiệt độ thấp + độ biến dạng nén + biên an toàn.

Phương pháp đề xuất:

Các ứng dụng điển hình của Syensqo đối với FKM chịu nhiệt độ cực thấp bao gồm: gioăng chữ O dùng trong hệ thống phun nhiên liệu hiệu suất cao, các bộ phận làm kín cho ngành khai thác dầu khí và hàng không vũ trụ.

C. Khách hàng van hóa chất

Khách hàng van hóa chất dễ gặp phải tình trạng “sử dụng sai FKM” nhất, bởi vì những gì họ tiếp xúc thường không phải là một hydrocarbon đơn lẻ mà là hỗn hợp gồm nhiều dung môi, axit, bazơ, amin, xeton, este, hơi nước và chất tẩy rửa.

Phương pháp đề xuất:

Biểu đồ khả năng chịu hóa chất của Chemours cho thấy các loại FKM tiêu chuẩn A/B/F/GFLT không được khuyến nghị sử dụng trong môi trường có độ pH cao, kiềm mạnh và bazơ hữu cơ, trong khi ETP-S được liệt kê là loại tốt nhất; trang sản phẩm ETP-600S cũng nêu rõ rằng loại này có khả năng chịu được dung dịch kiềm mạnh, amin và các chất lỏng có độ pH cao.

Tóm tắt cuối cùng

FKM có thể được phân chia chi tiết hơn theo các tiêu chí sau:

Kết luận cần thông báo cho khách hàng:

"FKM không phải là một vật liệu phổ quát ngay cả trong gia đình FKM, các loại không thể hoán đổi. Đối với khách hàng nhiên liệu ô tô, nhiên liệu hàng không và van hóa học, điều lớn nhất để tránh là chỉ viết 'FKM'. Thay vào đó, hãy xác định rõ loại FKM, hàm lượng fluor, hệ thống chữa, chỉ số nhiệt độ thấp và dữ liệu lão hóa phương tiện. "