FFKM y FKM tienen muchas similitudes pero también tienen diferencias importantes. Estas diferencias significan que en algunas aplicaciones solo se debe utilizar uno de los dos.
En este artículo, exploraremos la naturaleza única de estos dos materiales de sellado. Examinaremos sus propiedades químicas, las aplicaciones para las que cada uno es adecuado y cómo elegir entre ellos. También... Discutir los costos inmediatos y a largo plazo de FFKM y FKM y por qué son importantes.
¿Qué es el caucho FFKM?
FFKM Es un caucho sintético que se desarrolló en la década de 1960. Este caucho a base de carbono a veces se conoce como la forma de caucho de PTFE porque exhibe una resistencia excepcional a productos químicos y calor.
Tanto el FKM como el FFKM contienen una cantidad significativa de flúor, pero los FFKM contienen más flúor que los FKM. Se desarrollaron debido a la necesidad de sellos que pudieran funcionar bien bajo condiciones más extremas que las que los FKM podían soportar.
La fabricación de caucho FFKM A gran escala no comenzó hasta finales de los 80 debido a restricciones de patentes. Los consumidores ahora pueden elegir entre varias marcas de FFKM en el mercado.
¿Qué es el caucho FKM?
caucho FKM es un fluoroelastómero que salió al mercado por primera vez en la década de 1950. Estos cauchos sintéticos Se fabrican con fluoruro de vinilideno y contienen hasta 69% de flúor en peso. Los FKM presentan una excelente estabilidad a altas temperaturas y son químicamente resistentes a muchas sustancias.
Hoy en día existen diferentes tipos de materiales FKM. Algunos son versátiles, pero otros están diseñados para mejorar la resistencia a altas temperaturas o a productos químicos. Esto suele... sacrifica otras cualidades como el rendimiento a baja temperatura.
Caucho vitón Fue el FKM original desarrollado por DuPont. Hay muchas marcas de FKM para elegir hoy en día.
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Propiedades químicas y composición
Los FKM son polímeros fluorados o fluoroelastómeros Los FFKM son perfluoroelastómeros. ¿Qué significa esto y cómo afecta a sus propiedades individuales?
Composiciones, estructura y propiedades de los FKM.
Se fabrican diferentes FKM utilizando diferentes monómeros. fluoruro de vinilideno Está presente en todos los materiales FKM, pero otros monómeros presentes pueden incluir:
La estructura polimérica de los FKM contiene enlaces carbono-flúorEste vínculo se considera uno de los lazos individuales más fuertes en química y es el secreto detrás de la mayor resistencia química y estabilidad térmica de los FKM y FFKM.
Se pueden utilizar diferentes procesos al mismo tiempo Etapa de curado de los FKM. Los principales procesos de curado utilizados hoy en día son la reticulación con bisfenol (iónico), diamina y peróxido.
Las propiedades del FKM se verán afectadas por el método de curadoPor ejemplo, los FKM producidos mediante reticulación con diaminas son incomparables en la formación de enlaces caucho-metal. Sin embargo, la reticulación iónica produce FKM con la mejor resistencia térmica.
Las propiedades comunes de los FKM incluyen:
- Excelente resistencia al ozono
- Resistencia al aceite y la grasa
- Alta densidad, es decir, > 1.8 g / cm3
- Mayor resistencia a la temperatura que la mayoría de los elastómeros. (260 °C/500 °F)
- Muy alta resistencia a productos químicos, incluidos petroquímicos y ácidos fuertes.
Las propiedades específicas de los FKM varían según la composición y el proceso de curado utilizado por el fabricante de sellos de goma.
Composición, estructura y propiedades de los FFKM
Cianofuncional éteres de vinilo Se utilizan comúnmente como monómero de curado para FFKM. Son compatibles con diferentes agentes de curado, incluyendo peróxido.
El curado con peróxido orgánico de los materiales FFKM produce una resistencia química excepcionalmente alta. Sin embargo, esto también reduce la resistencia de los FFKM a... degradación oxidativa y térmica.
Diaminobisfenol AF se utiliza como curativo en lugar dePara obtener un FFKM con excelente resistencia térmica.
Este material de sellado se puede formular de diferentes maneras para lograr diferentes resistencias a la temperatura. Los FFKM también contienen enlaces carbono-flúor pero, a diferencia de los FKM y otros elastómeros, no tienen ningún enlaces carbono-hidrógeno. Esto les confiere una resistencia química y al calor superior.
Las propiedades comunes de los FFKM incluyen:
- Excelente estabilidad térmica a temperaturas que oscilan entre -55 °C (-67 °F) y 350 °C (662 °F)
- Excelente resistencia química (mejor que los FKM)
- Buenas propiedades mecánicas
- Potencial de contaminación bajo
- Muy baja permeabilidad
- Mayor resistencia al vapor
Al igual que los FKM, las propiedades específicas de los FFKM dependen de la Proceso de composición y curado.
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Aplicaciones en la Industria
FKM y FFKM se utilizan para fabricar juntas para aplicaciones en entornos operativos extremos Donde otros elastómeros tienen un rendimiento deficiente. Sin embargo, debido a la superior resistencia térmica y química del FFKM, se utiliza en entornos aún más extremos en comparación con el FKM.
Aplicaciones comunes para FKM y FFKM
Los FKM se utilizan para Fabricar sellos y juntas tóricas de alto rendimiento en industrias como:
- Petróleo y gas
- Procesamiento químico
- Aplicaciones industriales, etc.
- Industria farmacéutica
- Industrias aeroespacial y automotriz
FFKM se puede utilizar en aplicaciones similares, pero normalmente se guarda para condiciones más extremas El FKM no puede soportarlo. También se utiliza en aplicaciones donde los niveles de contaminación deben mantenerse al mínimo. Ejemplos de aplicaciones exclusivas del FFKM son:
- Fabricación de semiconductores: esto requiere un elastómero que sea menos probable que contamine su entorno.
- Aplicaciones con temperaturas de funcionamiento entre 260 ° C y 327 ° C
- Aplicaciones con fluidos que son más corrosivos de los que FKM puede manejar
Limitaciones de FKM y FFKM
A pesar de la versatilidad del FKM y el FFKM, presentan limitaciones. Cuando se utilizan a temperaturas superiores a las especificadas, pueden volverse quebradizos. perdiendo su capacidad de sellado. También pueden liberar ácido fluorhídrico a temperaturas muy altas.
De manera similar, los Los FKM pueden liberar fluoruro de hidrógeno si se expone a temperaturas muy altas.
La integridad del sello puede verse comprometida si estos dos materiales se exponen a ciertas sustancias químicas, como disolventes fluorados y metales alcalinos gaseosos. Compruebe la compatibilidad con sustancias químicas específicas al elegir sellos de FKM o FFKM. Una calificación incorrecta puede provocar un fracaso rápido.
Análisis de costos de FKM y FFKM
Tanto el FKM como el FFKM se consideran caros en comparación con otros tipos de caucho, pero FFKM cuesta aún más que FKM.
La razón más obvia es el mayor costo de las materias primas utilizadas para fabricar FFKM, que pueden costar varios miles de dólares por kg. Sin embargo, existen factores adicionales que afectan el precio de los sellos FFKM como:
- Demanda creciente: La demanda de sellos FFKM ha aumentado recientemente debido a su importancia en fabricación de semiconductores.
- Escasez de ingredientes: Los FFKM requieren ingredientes específicos de pocos proveedores. Esto ha resultado en un suministro limitado de ingredientes clave para los fabricantes.
- Proceso de producción complicado: La producción de FFKM es un proceso más complejo que la producción de FKM.
Además de su mayor costo, los clientes enfrentan tiempos de espera más largos si necesitan sellos y juntas tóricas FFKM. Por lo tanto, adquirir productos FFKM... cuesta más en términos de dinero y de tiempo. Aun así, muchos creen que valen la pena.
Aunque cuestan más por adelantado, los sellos FFKM pueden ahorrar más dinero a las empresas a largo plazo porque:
- Los sellos FFKM son duraderos y pueden durar más que otros sellos de goma.
- Los sellos FFKM son más confiables y, a largo plazo, se gastan menos recursos en inspección y mantenimiento.
- Los equipos con sellos FFKM enfrentan menos averías relacionadas con los sellos, lo que resulta en un mayor tiempo de actividad y productividad.
- Es menos probable que los sellos FFKM contaminen las piezas, por ejemplo, los chips semiconductores, lo que genera menos defectos.
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Elegir entre FFKM y FKM
La mejor solución de sellado entre FFKM y FKM se determinará mediante las condiciones de funcionamiento En su solicitud y presupuesto. A continuación, se explican algunos factores importantes.
1. Entorno químico y térmico
Tanto el FKM como el FFKM tienen una excelente tolerancia química y térmica, pero tienen sus límites. El FFKM es una mejor opción si una aplicación tiene temperaturas de funcionamiento por encima de 260°C o por debajo de -26°C.
FFKM también es mejor para aplicaciones con exposición a productos químicos muy agresivos que probablemente degraden el FKM.
2. Costo
El FFKM es significativamente más caro que el FKM. Este es un factor importante en aplicaciones donde la extrema resistencia térmica y química del FFKM es innecesaria, por ejemplo, cuando la temperatura de funcionamiento es... por debajo de 260°C.
Aunque FFKM tendrá un buen desempeño, el gasto extra No estaría justificado que FKM tuviera un desempeño igualmente bueno.
3. Disponibilidad
Los recientes problemas en la cadena de suministro han dificultado la obtención de ciertos artículos, incluidos Sellos necesitado para aplicaciones criticas en entornos extremos. Los sellos FFKM se han visto particularmente afectados por esto debido a su composición única.
Algunas empresas pueden no tener El lujo de esperar un sello FFKMSi un sello FKM funciona razonablemente bien, puede ser necesario conseguir uno como solución provisional hasta que llegue el sello FFKM.
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Conclusión
Las industrias modernas tienen requisitos de sellado que las juntas de caucho convencionales no pueden satisfacer. Esto condujo al desarrollo de las juntas de FKM y FFKM. La resistencia química y térmica del FFKM es inigualable, pero las juntas de FKM siguen siendo eficaces para muchos... aplicaciones y menos costosas.
Estos elastómeros tienen propiedades químicas similares, incluyendo fuertes enlaces carbono-flúor. El FFKM tiene un mejor rendimiento porque tiene sin enlace carbono-hidrógenoLa elección entre estos dos materiales requiere una cuidadosa consideración del entorno operativo, el costo y la disponibilidad.
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