FKM — это семейство фторэластомерных материалов на основе фторуглерода, определенных стандартом ASTM International D1418 и стандартом ISO 1629. Его обычно называют фторкаучуком или фторкаучуком. FKM — это аббревиатура от Fluorine Kautschuk Material. Все FKM содержат винилиденфторид в качестве общего мономера, к которому добавляются различные другие мономеры для определенных типов и функций, соответствующих желаемому применению.
Первоначально разработанные компанией DuPont (под торговой маркой Viton, которая сейчас принадлежит Chemours), FKM сегодня также производятся многими другими компаниями, включая: Daikin (Dai-El), 3M (Dyneon), Solvay S.A. (Tecnoflon), HaloPolymer (Elaftor), Gujarat Fluorochemicals (Fluonox) и несколькими китайскими производителями. Фторэластомеры дороже, чем неопреновые или нитрильные каучуковые эластомеры. Они обеспечивают дополнительную термо- и химическую стойкость. FKM можно разделить на различные классы на основе либо их химического состава, либо содержания фтора, либо их механизма сшивания.
Типы
По химическому составу ФКМ можно разделить на следующие типы:
Механизмы перекрестных связей
В процессе отверждения FKM используются три общепризнанных механизма сшивания.
Характеристики
Фторэластомеры обеспечивают превосходную устойчивость к высоким температурам (до 500°F или 260°C) и агрессивным жидкостям по сравнению с другими эластомерами, сочетая при этом наиболее эффективную устойчивость ко многим видам химикатов и жидкостей, таким как масло, дизельное топливо, этаноловые смеси или биологические жидкости.
Эксплуатационные характеристики фторэластомеров в агрессивных химикатах зависят от природы базового полимера и ингредиентов компаундирования, используемых для формования конечных продуктов (например, уплотнительных колец). Некоторые составы, как правило, совместимы с углеводородами, но несовместимы с кетонами, такими как ацетон и метилэтилкетон, эфирными растворителями, такими как этилацетат, аминами и органическими кислотами, такими как уксусная кислота.
Их легко отличить от многих других эластомеров по высокой плотности — более 1800 кг/м3, что значительно выше, чем у большинства типов резины.
Приложения
Благодаря своим выдающимся эксплуатационным характеристикам они находят применение в ряде отраслей, включая следующие:
Они подходят для производства носимых изделий, поскольку характеризуются низкой степенью износа и обесцвечивания даже при длительном сроке службы в условиях контакта с кожными жирами и частого воздействия света, гарантируя при этом высокий комфорт и устойчивость к пятнам;
Автомобильная промышленность представляет собой их основной сектор применения, где постоянное стремление к более высокой эффективности подталкивает производителей к использованию высокопроизводительных материалов. Примером являются уплотнительные кольца FKM, используемые в качестве обновления оригинальных неопреновых уплотнений на трубках толкателей Corvair, которые изнашиваются под воздействием высокой температуры, вырабатываемой двигателем, что приводит к утечке масла. Трубки FKM или шланги с покрытием обычно рекомендуются в автомобильных и других транспортных топливных приложениях, когда требуются высокие концентрации биодизеля. Исследования показывают, что типы B и F (FKM-GBL-S и FKM-GF-S) более устойчивы к кислотному биодизелю. (Это связано с тем, что биодизельное топливо нестабильно и окисляется.)
Кольца FKM O-rings уже некоторое время безопасно используются в подводном плавании с аквалангом дайверами, использующими газовые смеси, называемые nitrox. FKM используются, потому что они имеют меньшую вероятность возгорания, даже при повышенном процентном содержании кислорода в nitrox. Они также менее подвержены разложению в условиях повышенного содержания кислорода.
Хотя эти материалы имеют широкий спектр применения, их стоимость непомерно высока по сравнению с другими типами эластомеров, а это означает, что их применение должно быть оправдано необходимостью обеспечения выдающихся характеристик (как в аэрокосмической отрасли) и нецелесообразно для недорогих продуктов.
Перчатки из фторкаучука/бутила обладают высокой непроницаемостью для многих сильных органических растворителей, которые могут разрушить или проникнуть в обычно используемые перчатки (например, перчатки из нитрилов).
Меры предосторожности
При высоких температурах или при пожаре фторэластомеры разлагаются и могут выделять фтористый водород. С любыми остатками необходимо обращаться, используя защитное оборудование.