سازگاری شیمیایی حلقه های O Fluororubber (FKM) در مقایسه با سایر مهر و موم های الاستومری

مقدمه

مهر و موم های الاستومری مؤلفه های مهمی در کاربردهای صنعتی هستند و عملکرد ضد نشت در محیط های سخت را تضمین می کنند. در میان الاستومرهای مختلف ، حلقه های O Fluororubber (FKM) به دلیل مقاومت در برابر شیمیایی استثنایی ، پایداری حرارتی و خصوصیات مکانیکی آنها ایستادگی کنید. درک تفاوت در سازگاری شیمیایی بین FKM و سایر مهر و موم های الاستومری برای انتخاب مواد مناسب برای برنامه های خاص ضروری است. در این مقاله به بررسی مقاومت شیمیایی حلقه های FKM O در مقایسه با الاستومرهای مشترک مانند لاستیک نیتریل (NBR) ، اتیلن پروپیلن دیین مونومر (EPDM) ، سیلیکون (VMQ) و پرفلورولاستومرهای (FFKM) می پردازد.

1. بررسی اجمالی حلقه های O Fluororubber (FKM)

FKM یک الاستومر فلوروپلیمر مصنوعی است که به دلیل مقاومت برجسته خود در برابر درجه حرارت ، روغن ، سوخت و مواد شیمیایی تهاجمی شناخته شده است. وجود پیوندهای فلوئور-کربن در ساختار مولکولی آن ، ثبات برتر در برابر تخریب را فراهم می کند ، و FKM را به عنوان انتخابی ترجیح می دهد برای استفاده از آبشارهای آب بندی در هوافضا ، خودرو ، نفت و گاز و صنایع فرآوری شیمیایی.

خصوصیات کلیدی FKM:

• مقاومت دما: -20 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد (کوتاه مدت تا 250 درجه سانتیگراد)
• مقاومت عالی در برابر روغن ها ، سوخت ها ، اسیدها و حلالها
• نفوذپذیری گاز کم
• مقاومت مکانیکی خوب و مقاومت در برابر فشرده سازی

2. مقایسه سازگاری شیمیایی با سایر الاستومرها

الاستومرهای مختلف بسته به ساختار مولکولی آنها ، درجات مختلفی از مقاومت در برابر مواد شیمیایی را نشان می دهند. در زیر مقایسه مفصلی از FKM با سایر مواد آب بندی متداول است.

2.1 FKM در مقابل لاستیک نیتریل (NBR)

NBR به دلیل مقرون به صرفه بودن و مقاومت خوب در برابر روغن ها و سوخت ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال ، سازگاری شیمیایی آن در مقایسه با FKM محدود است.

تفاوت های مقاومت در برابر شیمیایی:

• هیدروکربن ها و روغن ها:

  • FKM: مقاومت عالی در برابر طیف گسترده ای از هیدروکربن ها ، از جمله حلال های معطر و کلر.
  • NBR: مقاوم در برابر روغنهای معدنی و سوخت ها اما در هیدروکربنهای معطر و کلر تخریب می شود.

• اسیدها و پایه ها:

  • FKM: در برابر بسیاری از اسیدها (به عنوان مثال ، گوگرد ، نیتریک) و پایه های ضعیف عملکرد خوبی دارد اما ممکن است در قلیایی های قوی مانند هیدروکسید سدیم غلیظ تخریب شود.
  • NBR: مقاومت ضعیف در برابر اسیدهای قوی و عوامل اکسید کننده.

• ثبات دما:

  • FKM: یکپارچگی را در دماهای بالا (حداکثر 200 درجه سانتیگراد) حفظ می کند.
  • NBR: محدود به 100 درجه سانتیگراد پوند ، و آن را برای برنامه های گرمای بالا نامناسب می کند.

2.2 FKM در مقابل اتیلن پروپیلن دیین مونومر (EPDM)

EPDM به دلیل مقاومت عالی در برابر آب ، بخار و حلالهای قطبی شناخته شده است اما در محیط های هیدروکربن عملکرد ضعیفی دارد.

تفاوت های مقاومت در برابر شیمیایی:

• حلال های قطبی (الکل ، کتون ، آب):

  • EPDM: بسیار مقاوم در برابر آب ، گلیکول ها و الکل ها است.
  • FKM: مقاومت خوب اما ممکن است در برخی از حلال های قطبی متورم شود.

• هیدروکربن ها و روغن ها:

  • FKM: مقاومت برتر در برابر روغن ها و سوخت ها.
  • EPDM: در مایعات مبتنی بر هیدروکربن به سرعت متورم و تخریب می شود.

• عوامل اکسید کننده:

  • FKM: مقاومت بهتر در برابر مواد شیمیایی اکسید کننده مانند پراکسید هیدروژن.
  • EPDM: آسیب پذیر در برابر تخریب در معرض طولانی مدت قرار دارد.

2.3 FKM در مقابل سیلیکون (VMQ)

لاستیک سیلیکون انعطاف پذیری عالی و مقاومت در برابر درجه حرارت بالا را ارائه می دهد اما فاقد استحکام شیمیایی FKM است.

تفاوت های مقاومت در برابر شیمیایی:

• ثبات با دمای بالا:

  • VMQ: می تواند دمای تا 230 درجه سانتیگراد را تحمل کند اما از قدرت مکانیکی ضعیفی برخوردار است.
  • FKM: خواص مکانیکی بهتر در دماهای بالا.

• مقاومت در برابر سوخت و روغن:

  • FKM: مقاومت عالی در برابر سوخت ها و روان کننده ها.
  • VMQ: در مایعات مبتنی بر هیدروکربن به طور قابل توجهی متورم می شود.

• اسیدها و پایه ها:

  • FKM: در برابر اسیدهای تهاجمی مقاوم تر است.
  • VMQ: تخریب در اسیدهای قوی و قلیایی.

2.4 FKM در مقابل Perfluoroelastomer (FFKM)

FFKM با بالاترین عملکرد الاستومر است و مقاومت شیمیایی تقریباً جهانی اما با هزینه قابل توجهی بالاتر را ارائه می دهد.

تفاوت های مقاومت در برابر شیمیایی:

• مواد شیمیایی تهاجمی (اسیدهای قوی ، پایه ها ، حلال ها):

  • ffkm: مقاوم در برابر تقریباً تمام مواد شیمیایی ، از جمله اسیدهای غلیظ و کتون.
  • FKM: مقاومت عالی اما ممکن است در رسانه های بسیار تهاجمی شکست بخورد.

• هزینه و مناسب بودن برنامه:

  • ffkm: فقط در محیط های شیمیایی شدید استفاده می شود (به عنوان مثال ، نیمه هادی ، دارویی).
  • FKM: مقرون به صرفه تر برای اکثر برنامه های صنعتی.

3. عوامل اصلی مؤثر بر سازگاری شیمیایی

چندین عامل تعیین می کنند که یک الاستومر در حمله شیمیایی چقدر خوب است:

3.1 ساختار پلیمری

• FKM: میزان فلوئور مقاومت در برابر هیدروکربن ها و اکسیداسیون را افزایش می دهد.
• NBR/EPDM: کمبود فلورین باعث می شود که آنها نسبت به مواد شیمیایی خاصی مستعد شوند.

3.2 اثر دما

• درجه حرارت بالا باعث تسریع در تخریب شیمیایی می شود. FKM ثبات را بهتر از اکثر الاستومرها حفظ می کند.

3.3 تورم و نفوذ

• FKM تورم کم در روغن ها و سوخت ها را نشان می دهد ، در حالی که NBR و EPDM ممکن است مایعات را جذب کنند و منجر به خرابی مهر و موم شوند.

4. برنامه های کاربردی بر اساس سازگاری شیمیایی

حلقه های FKM O را ترجیح می دهند:

• خودرو: سیستم های سوخت ، مهر و موم های توربوشارژر.
• هوافضا: سیستم های هیدرولیک ، مقاومت به سوخت جت.
• نفت و گاز: مهر و موم های پایین ، پردازش شیمیایی.

الاستومرهای جایگزین در محیط های کمتر خواستار:

• NBR: سیستم های هیدرولیک با حداقل قرار گرفتن در معرض شیمیایی.
• EPDM: برنامه های آب و بخار.
• VMQ: از درجه غذا و درجه حرارت بالا (غیر روغن) استفاده می کند.

5. نتیجه گیری

Fluororubber (FKM) O-RINGS O بهتر از بیشتر الاستومرهای معمولی در مقاومت شیمیایی ، به ویژه در محیط های غنی از هیدروکربن و دمای بالا. در حالی که موادی مانند NBR ، EPDM و سیلیکون کاربردهای طاقچه خود را دارند ، FKM انتخاب بهینه برای شرایط شیمیایی و حرارتی تهاجمی است. برای شدیدترین محیط ها ، FFKM ممکن است لازم باشد ، اما FKM تعادل عالی عملکرد و مقرون به صرفه بودن برای راه حل های آب بندی صنعتی را فراهم می کند.

درک این تفاوت ها ، انتخاب صحیح مواد حلقه O ، افزایش قابلیت اطمینان و طول عمر در برنامه های مهم را تضمین می کند. $ $