Fluorkautschuk (FKM) ist ein duroplastisches Elastomer, während Polytetrafluorethylen (PTFE) ein thermoplastisches Elastomer ist. Beide sind fluorierte Materialien, bei denen Fluoratome von Kohlenstoffatomen umgeben sind, was sie extrem chemikalienbeständig macht. In diesem Artikel vergleicht die TRP-Polymerlösung die beiden Materialien FKM undPTFEum zu bestimmen, welches das endgültige fluorierte Material ist und das endgültige auszuwählenPTFE-Schlauchhersteller
Vorteile von FKM-Kautschuk und PTFE
Ursprünge:
FKM: Flugzeuge im Zweiten Weltkrieg litten unter Leckagen an Nitrildichtungen, die nicht die für diverse Anwendungen erforderliche Tieftemperaturleistung aufwiesen. Die chemische Inertheit von Fluorkohlenstoffbindungen führte zur Entwicklung fluorierter Elastomere, sogenannter Fluorelastomere. So begann die Kommerzialisierung von FKM-Kautschuk im Jahr 1948.
PTFE: 1938 entdeckte der DuPont-Wissenschaftler Roy Plunkett Polytetrafluorethylen (PTFE) zufällig. Plunkett experimentierte mit Kältemitteln und lagerte diese in Zylindern. Zu seiner Überraschung aggregierten die Gase und hinterließen eine weiße, wachsartige Substanz, die mit keiner chemischen Substanz reagiert und extrem hohen Temperaturen standhält. DuPont ließ 1945 die erste Marke für PTFE-Materialien – PTFE – eintragen.
Urteil: Die Entwicklung von PTFE ist ein faszinierender Zufall, der zur Entstehung eines außergewöhnlichen Materials führte. Ein ebenso beeindruckendes Material, FKM-Kautschuk, war jedoch in den Kriegsjahren absolut notwendig. Aus diesem Grund schneidet FKM-Fluorelastomer aufgrund seiner historischen Bedeutung in dieser Wettbewerbsrunde etwas besser ab.
Eigenschaften:
FKM-Kautschuk: FKM-Kautschuk enthält starke Kohlenstoff-Fluor-Bindungen, wodurch er eine hohe Beständigkeit gegenüber Chemikalien, Hitze und Oxidation aufweist. Er enthält zwar eine andere Anzahl an Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen (eine Verbindung, die eine geringere Hitze- und Chemikalienbeständigkeit bedingt), besitzt aber dennoch eine höhere Chemikalienbeständigkeit als die meisten anderen Elastomere.
PTFE: Polytetrafluorethylen besteht aus einer Kette von Kohlenstoffatomen, an deren Kohlenstoffatomen jeweils zwei Fluoratome gebunden sind. Diese Fluoratome umgeben die Kohlenstoffkette und bilden ein dichtes Molekül mit einer sehr starken Kohlenstoff-Fluor-Bindung und einer Polymerstruktur. Dadurch ist PTFE gegenüber den meisten Chemikalien inert.
Urteil: Rein aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung weist PTFE keine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen auf und ist daher chemisch inerter als FKM (obwohl FKM nach wie vor eine äußerst hohe chemische Beständigkeit besitzt). Aus diesem Grund steht PTFE in dieser Runde im Schatten von FKM.
Vorteile:
FKM:
Breiter Temperaturbereich (-45°C-204°C)
Ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit
Hohe Dichte, gute Textur
Gute mechanische Eigenschaften
Kann es für die Dekompression nach einer Explosion, CIP oder SIP formuliert werden?
PTFE:
Breiter Temperaturbereich (-30 °C bis +200 °C)
Chemisch inert
Hervorragende elektrische Isolierung
Hochgradig kälte- und hitzebeständig
Nicht klebend, wasserdicht
Der Reibungskoeffizient ist bei allen Festkörpern am geringsten.
Urteil: In dieser Runde ist ein Vergleich unmöglich. FKM bietet eine höhere Temperaturbeständigkeit, erreicht aber in puncto Chemikalienbeständigkeit nicht die Leistung von PTFE. PTFE ist etwas weniger hitzebeständig, bietet aber viele Vorteile hinsichtlich der Antihafteigenschaften.
Nachteile:
FKM:
Wird es in einem fluorierten Lösungsmittel aufquellen?
Darf nicht mit geschmolzenen oder gasförmigen Alkalimetallen verwendet werden.
Die Kosten sind höher als bei anderen fluorfreien Kohlenwasserstoffen.
Die Wahl des falschen FKM für die Anwendung kann zu einem schnellen Ausfall führen.
Niedrigtemperatur-Sorten können teuer sein
PTFE:
Geringe Festigkeit und Steifigkeit
Kann nicht schmelzverarbeitet werden
Schlechte Strahlungsbeständigkeit
Die hohe Shore-Härte erschwert das Abdichten von PTFE.
PTFE-O-Ringe weisen eine höhere Leckrate auf als andere Elastomere.
Aufgrund der mangelnden Elastizität ist die Installation mehrerer Dichtungen unmöglich.
Fazit: Insgesamt ging FKM-Kautschuk in dieser Vergleichsrunde aufgrund seiner überlegenen Festigkeit, Flexibilität und Dichtungsfähigkeit als Sieger hervor. Sollte eine chemisch inerte Dichtung allein nicht ausreichen, ist PTFE natürlich eine gute Wahl. FKM bietet jedoch in jeder Hinsicht mehr Flexibilität!
Anwendungsbereiche:
FKM:
Automobil
Chemische Verarbeitung
Öl und Gas
Schwerlastmaschinen
Luft- und Raumfahrt
Viele andere
PTFE:
Anlagen zur chemischen Aufbereitung
Ventile
Chemischer Transport
Pumpenmembranen
Urteil: Es ist ein weiterer erbitterter Kampf! FKM bietet ein breiteres Anwendungsspektrum und eignet sich für einige sehr anspruchsvolle Anwendungen. Trotz seiner Einschränkungen stellen PTFE-Werkstoffe jedoch die optimale Lösung für die schwierigsten Anwendungen dar, die extremen Druck, hohe Temperaturen und korrosive Chemikalien erfordern.
Kosten:
FKM-Kautschuk ist aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung und der daraus resultierenden chemischen Beständigkeit ein Premiumprodukt. Wenn Sie auf chemische Eigenschaften und Temperaturbeständigkeit verzichten können, können Sie ein günstigeres Elastomer wählen.
PTFE: PTFE ist ebenfalls ein hochwertiges Material. Wenn die in Ihrer Anwendung auftretenden Temperaturen, Drücke und korrosiven Chemikalien die Extremwerte nicht überschreiten, können kostengünstigere Alternativen jedoch sinnvoll sein. Um eine optimale Dichtungsleistung zu erzielen, wird PTFE mit dem Elastomerkern verbunden, um Druckfestigkeit zu gewährleisten.
UrteilSowohl FKM als auch PTFE sind aus gutem Grund hochwertige Produkte. Beide Materialien besitzen besondere Eigenschaften, die die Herstellungskosten erklären. Man sollte jedoch bedenken, dass sie für extreme Anwendungen spezielle Vorteile bieten. Hier gilt: Qualität hat ihren Preis, und billige Alternativen versagen oft schnell. Das ist letztendlich ein falscher Sparkurs.
ErgebnisGenerell verschafft die Flexibilität von FKM diesem hypothetischen Vergleich einen Vorteil. Beide fluorierten Werkstoffe bieten eine hohe chemische und thermische Beständigkeit. PTFE ist jedoch als Kunststoff steifer als FKM und eignet sich daher nur für extremste Dichtungsanwendungen, bei denen hoher Druck und korrosive Chemikalien die Hauptprobleme darstellen. Die breitere Anwendbarkeit von FKM als Dichtungsmaterial hat seinen Sieg somit eindeutig bestätigt.
Wir hoffen, dass Ihnen dieser Vergleich von FKM-Kautschuk und PTFE ein besseres Verständnis der jeweiligen Materialeigenschaften vermittelt. Es sei jedoch betont, dass die beste Methode zur Auswahl des geeignetsten Materials für Ihre Anwendung darin besteht, einen Experten zu konsultieren, der Ihnen die verschiedenen Materialqualitäten erläutern und die optimale Lösung für Ihre Anwendung finden kann.
Der obige Text bietet eine Einführung in die Themen FKM und PTFE. Ich hoffe, dieser Artikel war hilfreich. Wir sind Fachleute aus China.PTFE-Schlauchlieferanten, welcome to consult our products and please freely contact us at sales 07@zx-ptfe.com
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Veröffentlichungsdatum: 16. April 2021