Gomma fluorurata (FKM) è un elastomero termoindurente, mentre il politetrafluoroetilene (PTFE) è un termoplastico. Entrambi sono materiali fluorurati, circondati da atomi di fluoro da atomi di carbonio, il che li rende incredibilmente resistenti chimicamente. In questo articolo, la soluzione polimerica TRP confronta i due materiali tra FKM ePTFEper determinare quale sia il materiale fluorurato finale e scegliere il finaleproduttore di tubi in PTFE
Vantaggi della gomma FKM e del PTFE
Origini:
FKM: Durante la Seconda Guerra Mondiale, gli aerei erano afflitti da perdite nelle guarnizioni in nitrile, che non possedevano le prestazioni a basse temperature richieste per diverse applicazioni. L'inerzia chimica dei legami fluorocarbonici ha portato alla naturale evoluzione degli elastomeri fluorurati, o fluoroelastomeri. Pertanto, la gomma FKM ha iniziato ad essere commercializzata nel 1948.
PTFE: Nel 1938, lo scienziato della DuPont Roy Plancott scoprì accidentalmente il politetrafluoroetilene. Plancott stava sperimentando con dei refrigeranti e li immagazzinò in bombole. Con sua sorpresa, questi gas si aggregarono, lasciando dietro di sé una sostanza cerosa bianca, che non reagisce con alcuna sostanza chimica ed è in grado di resistere a temperature estremamente elevate. La DuPont registrò il primo marchio di materiali PTFE, PTFE, nel 1945.
Verdetto: Lo sviluppo del PTFE è frutto di una serie di circostanze fortunate che hanno portato alla nascita di un materiale straordinario. Tuttavia, un materiale altrettanto eccezionale, la gomma FKM, si rivelò assolutamente necessario durante gli anni della guerra. Per questo motivo, il contributo storico del fluoroelastomero FKM gli conferisce un leggero vantaggio in questa fase della competizione.
Proprietà:
Gomma FKM: La gomma FKM contiene forti legami carbonio-fluoro, che la rendono altamente resistente agli agenti chimici, al calore e all'ossidazione. L'FKM contiene un numero diverso di legami carbonio-idrogeno (un tipo di legame con minore resistenza al calore e agli agenti chimici), ma presenta comunque una resistenza chimica superiore rispetto alla maggior parte degli altri elastomeri.
PTFE: Il politetrafluoroetilene è composto da una catena di atomi di carbonio, con due atomi di fluoro su ciascun atomo di carbonio. Questi atomi di fluoro circondano la catena di carbonio formando una molecola densa con un legame carbonio-fluoro molto forte e una struttura polimerica, che rende il PTFE inerte alla maggior parte delle sostanze chimiche.
Verdetto: Basandosi esclusivamente sulla loro rispettiva composizione chimica, il PTFE non presenta legami carbonio-idrogeno, il che lo rende più inerte chimicamente rispetto all'FKM (sebbene anche l'FKM sia incredibilmente resistente agli agenti chimici). Per questo motivo, in questo confronto il PTFE è solo l'ombra dell'FKM.
Vantaggi:
FKM:
Ampio intervallo di temperatura (-45 °C - 204 °C)
Eccellente resistenza chimica
Alta densità, buona consistenza
Buone proprietà meccaniche
Può essere formulato per decompressione da esplosione, CIP, SIP
PTFE:
Ampia resistenza alle temperature (da -30 °C a +200 °C)
Chimicamente inerte
Eccellente isolamento elettrico
Altamente resistente al freddo e al caldo
Non adesivo, impermeabile
Il coefficiente di attrito è il più piccolo tra tutti i solidi
Verdetto: È impossibile separarli in questo round. L'FKM offre una maggiore resistenza alle alte temperature, ma non raggiunge le prestazioni del PTFE in termini di resistenza chimica. Il PTFE, invece, è leggermente meno resistente al calore, ma offre numerose proprietà antiaderenti.
Svantaggi:
FKM:
Si gonfierà in un solvente fluorurato?
Non può essere utilizzato con metalli alcalini fusi o gassosi.
Il costo è superiore rispetto ad altri non fluorocarburi
La scelta del FKM sbagliato per l'applicazione può causare guasti rapidi
I gradi per basse temperature possono essere costosi
PTFE:
Bassa resistenza e rigidità
Non può essere lavorato per fusione
Scarsa resistenza alle radiazioni
L'elevata durezza Shore rende difficile la sigillatura del PTFE.
Gli O-ring in PTFE presentano un tasso di perdita più elevato rispetto ad altri elastomeri.
L'inelasticità rende impossibile l'installazione di guarnizioni multiple
Verdetto: In generale, la gomma FKM ha vinto questa manche della competizione grazie alla sua resistenza, flessibilità e capacità di tenuta superiori. Naturalmente, se una semplice guarnizione chimicamente inerte non è sufficiente, il PTFE rappresenta una valida alternativa. Tuttavia, l'FKM offre maggiore flessibilità sotto tutti gli aspetti!
Applicazioni:
FKM:
Automobilistico
lavorazione chimica
Petrolio e gas
Macchinari per impieghi gravosi
Aerospaziale
Molti altri
PTFE:
Apparecchiature per la lavorazione chimica
Valvole
Trasporto chimico
membrane della pompa
Verdetto: è un'altra battaglia all'ultimo sangue! L'FKM ha una gamma più ampia di applicazioni e può essere utilizzato in applicazioni davvero gravose. Tuttavia, nonostante i suoi limiti, il PTFE offre la soluzione definitiva per le applicazioni più difficili che coinvolgono pressioni estreme, temperature elevate e agenti chimici corrosivi.
Costo:
La gomma FKM è un prodotto di alta qualità grazie alla sua composizione chimica e alla conseguente resistenza chimica. Se le proprietà chimiche e la resistenza alla temperatura non sono fattori determinanti, è possibile optare per un elastomero più economico.
PTFE: Anche il PTFE è un materiale di alta qualità. Tuttavia, se la temperatura, la pressione e gli agenti chimici corrosivi coinvolti nella vostra applicazione non superano i casi più estremi, allora alternative più economiche potrebbero essere preferibili. Per ottenere le migliori prestazioni di tenuta, il PTFE viene legato al nucleo elastomerico per fornire resistenza alla compressione.
VerdettoSia l'FKM che il PTFE sono prodotti di alta qualità per ottime ragioni. Entrambi i materiali possiedono proprietà specifiche, il che giustifica il costo di produzione. Tuttavia, è importante ricordare che per applicazioni estreme, entrambi offrono caratteristiche particolari. In questo caso, la qualità si paga e le alternative economiche spesso si guastano rapidamente. In definitiva, si tratta di un'economia sbagliata.
RisultatoIn generale, la flessibilità dell'FKM gli conferisce un vantaggio in questa ipotetica competizione. Entrambi i materiali fluorurati offrono un'eccellente resistenza chimica e termica. Tuttavia, essendo una plastica, il PTFE è più rigido dell'FKM, il che lo rende adatto solo alle applicazioni di tenuta più estreme, dove la pressione elevata e gli agenti chimici corrosivi rappresentano la principale preoccupazione. La maggiore applicabilità dell'FKM come materiale di tenuta ha, di fatto, confermato la sua vittoria!
Ci auguriamo che questo confronto tra gomma FKM e PTFE vi fornisca una migliore comprensione delle diverse caratteristiche di ciascun materiale. È importante sottolineare che il modo migliore per scegliere il materiale più adatto alla vostra applicazione è consultare un esperto che possa illustrarvi le diverse tipologie di materiale e individuare la soluzione ideale per le vostre esigenze.
Quanto sopra riguarda un'introduzione ai contenuti relativi a FKM e PTFE. Spero che questo articolo possa esservi d'aiuto. Siamo professionisti cinesi.Fornitori di tubi flessibili in PTFE, welcome to consult our products and please freely contact us at sales 07@zx-ptfe.com
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Data di pubblicazione: 16 aprile 2021