FKM-Dichtungen werden in der Prozesstechnik vor allem dort eingesetzt, wo die Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, Kraftstoffe, Öle, organische Lösungsmittel oder nicht-oxidierende Säuren erfordert wird. Sie sind schlecht geeignet für Heißdampf, starke Laugen oder hochoxidierende Medien. Daher finden sie Anwendung in folgenden Gebieten:
FKM Werkstoffe sind u.a. auch unter den Handelsnamen Viton®, Tecnoflon®, Dyneon® oder DAI-EL® bekannt.
Härte: Etwa 60 bis 95 ShoreA
Druckverformungsrest: Gut, auch nach längerer Wärmeeinwirkung
Hitzebeständigkeit: Je nach Anforderung bis etwa 230 °C
Kältebeständigkeit: Je nach Anforderung bis etwa −50 °C
FKM sind aufgrund des hohen Fluorgehalts flammlöschend. Gefahr geht jedoch von freiwerdenden Gasen wie HF aus.
FKM zeichnen sich durch eine sehr geringe Gasdurchlässigkeit aus.
FKM ist beständig gegen
FKM ist nicht beständig gegen
Fluorkautschuke (FKM) sind Mischpolymere aus hochfluorierten Kohlenwasserstoffen. Es existieren verschiedene Typen von FKM Polymeren, welche sich dadurch unterscheiden, aus was für Monomerbausteinen das jeweilige Polymer zusammengesetzt ist. Diese Monomere sind entweder unfluoriert (Ethylen, Propylen), teilfluoriert (Vinylidenfluorid) oder vollkommen fluoriert (Hexafluorpropylen, Tetrafluorethylen, Perfluormethylvinylether).
Als geläufigste FKM Werkstoffe werden Copolymer (zusammengesetzt aus 2 unterschiedlichen Monomeren) oder Terpolymere (3 unterschiedliche Monomere) genutzt. Es existieren auch Tetra- oder Pentapolymere, welche jedoch nicht weit verbreitet sind. Per Definition ist mindestens eines der Monomere nicht vollkommen fluoriert, da ein auf völlig fluoriertem Polymer basierender Werkstoff als Perfluorkautschuk (FFKM) bezeichnet wird. Soll das FKM peroxidisch vernetzt werden, so wird in geringer Menge ein zusätzliches Monomer in die Polymerkette eingebaut, an welchem die Vernetzung stattfindet (Cure Site Monomer).
Für FKM existieren drei unterschiedliche Vernetzungsmethoden:
Diaminvernetzung war die historisch zuerst genutzte Vernetzungsmethode für FKM, wird aufgrund nachteiliger Temperaturbeständigkeit und Chemikalienresistenz im Vergleich zu den beiden anderen Vernetzungsmethoden kaum noch genutzt.
Für die Bisphenolvernetzung werden vor allem Bisphenol A und Bisphenol AF als Vernetzer genutzt, welche mit den Vinylidenfluorid-Bausteinen in der Polymerkette reagieren können und somit Polymerketten miteinander verbinden. Bisphenolvernetzte FKM bieten den Vorteil, dass sie im Vergleich zu peroxidisch verknüpften FKM günstiger herzustellen sind und sowohl eine hohe chemische als auch thermische Stabilität aufweisen. Diese resultieren aus den etherartigen kovalenten Bindungen (−C−O−C−), die das Bisphenol mit dem Polymer bildet. Diese Bindungen können jedoch in Anwesenheit starker Basen oder heißen Wassers gespalten werden.
Peroxidische Vernetzung kann nur stattfinden, wenn sich Vernetzungsmonomere (Cure Site Monomers) in der Hauptkette des FKM Polymers befinden. Zudem wird ein Koagent für die Vernetzung genutzt, zumeist Triallylcyanurat. Dieses bildet mit den Polymerketten stabile kovalente C−C Querverbindungen. Aus diesem Grund sind peroxidisch vernetzte FKM-Werkstoffe chemisch stabiler gegenüber starken Basen und heißem Wasser als Bisphenolvernetzte FKM-Werkstoffe.
Zum Auffangen freiwerdender HF-Moleküle während der Vernetzung werden FKM-Mischungen häufig Säureakzeptoren wie z.B. MgO beigemischt. Dies kann die Beständigkeit eines Werkstoffs in Kontakt mit Säuren negativ beeinflussen. Moderne Mischungen beinhalten mittlerweile keine Säureakzeptoren mehr, wodurch die Stabilität gegen Säuren erhöht ist.
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