Fluorelastomer (FKM) Gummi und Polytetrafluorethylen (PTFE) sind zwei fluorhaltige Materialien, die aus Kohlenstoffatomen umgeben von Fluoratomen bestehen und eine unglaubliche chemische Beständigkeit aufweisen. In diesem Artikel stellen wir beide Materialien in einem FKM vs PTFE Vergleich gegenüber, um herauszufinden, welches das ultimative fluorhaltige Material ist.
Vorteile von FKM Gummi und PTFE
FKM: FKM Gummi wurde 1948 kommerzialisiert, nachdem nitrilbasierte Dichtungen des Zweiten Weltkriegs aufgrund fehlender Kältebeständigkeit für verschiedene Anwendungen anfällig waren. Die chemische Inertheit der Fluor-Kohlenstoff-Bindungen führte zur Entwicklung von Fluorkautschuk oder Fluorelastomeren. Auf der anderen Seite wurde PTFE 1938 zufällig von Roy Plunkett, einem Wissenschaftler bei DuPont, entdeckt. DuPont hat das erste PTFE-Material mit dem Namen Teflon im Jahr 1945 eingetragen. In Bezug auf die historische Bedeutung und den industriellen Einsatz hat FKM Gummi einen knappen Vorsprung gegenüber PTFE.
FKM Gummi Eigenschaften: FKM Gummi zeichnet sich durch starke Kohlenstoff-Fluor-Bindungen aus, die ihm eine hohe chemische, thermische und oxidative Beständigkeit verleihen. Obwohl FKM Gummi auch schwächere Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen enthält, ist es dennoch chemisch resistenter als die meisten anderen Elastomere.
PTFE Eigenschaften: PTFE besteht aus einer Kette von Kohlenstoffatomen, an denen jeweils zwei Fluoratome gebunden sind. Diese Fluoratome umgeben die Kohlenstoffkette und bilden ein dichtes Molekül mit sehr starken Kohlenstoff-Fluor-Bindungen. Dadurch ist PTFE inert gegenüber den meisten Chemikalien.
In Bezug auf ihre individuelle chemische Zusammensetzung ist PTFE aufgrund der Abwesenheit von Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen chemisch inerter als FKM Gummi. Daher hat PTFE in diesem Punkt einen kleinen Vorsprung.
Beide Materialien haben ihre Vorteile:
FKM Gummi:
- Weitreichende Temperaturbeständigkeit (-45°C – 204°C)
- Ausgezeichnete chemische Beständigkeit
- Hohe Dichte und hochwertiges Gefühl
- Gute mechanische Eigenschaften
PTFE:
- Weitreichende Temperaturbeständigkeit (-30°C bis +200°C)
- Chemische Inertheit
- Ausgezeichnete elektrische Isolation
- Hohe Wetterbeständigkeit
- Nicht klebend und wasserbeständig
- Niedrigster Reibungskoeffizient aller Feststoffe
Beide Materialien haben auch ihre Nachteile:
FKM Gummi:
- Kann in fluorhaltigen Lösungsmitteln anschwellen
- Kann nicht mit flüssigen oder gasförmigen Alkalimetallen verwendet werden
- Höhere Kosten im Vergleich zu anderen nicht-fluorhaltigen Kohlenwasserstoffen
- Die Auswahl des falschen FKM Gummi für eine Anwendung kann zu schnellem Versagen führen
- Niedrige Temperaturen können teuer sein
PTFE:
- Geringe Festigkeit und Steifigkeit
- Kann nicht geschmolzen verarbeitet werden
- Geringe Beständigkeit gegenüber Strahlung
- Die höhere Shore-Härte erschwert die Abdichtung von PTFE-O-Ringen
- PTFE-O-Ringe haben eine höhere Leckrate als andere Elastomere
- Elastizität macht mehrfache Dichtungsmontagen unmöglich
FKM Gummi eignet sich aufgrund seiner überlegenen Festigkeit, Flexibilität und Abdichtungsfähigkeiten besser für Anwendungen und hat daher in diesem Punkt die Nase vorn. PTFE bietet jedoch eine gute Option für Anwendungen, bei denen eine chemisch inerte Dichtung erforderlich ist.
Wenn es um Anwendungsbereiche geht, sind beide Materialien vielseitig einsetzbar:
FKM Gummi:
- Automobilindustrie
- Chemische Verarbeitung
- Öl und Gas
- Schwere Maschinen
- Luft- und Raumfahrt
- Und viele andere
PTFE:
- Chemische Verarbeitungsausrüstung
- Ventile
- Chemischer Transport
- Pumpendiaphragmen
Beide Materialien werden aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften als Premiumprodukte betrachtet. Allerdings sollte beachtet werden, dass bei extremen Anwendungen, bei denen hohe Temperaturen, Drücke und aggressive Chemikalien auftreten, günstigere Alternativen oft früher versagen.
In diesem hypothetischen Vergleich hat FKM Gummi aufgrund seiner elastomeren Eigenschaften knapp die Oberhand behalten. Dennoch bieten sowohl FKM Gummi als auch PTFE herausragende chemische und temperaturbeständige Eigenschaften. Für die Auswahl des am besten geeigneten Materials für Ihre Anwendung empfehlen wir Ihnen, sich mit einem Experten in Verbindung zu setzen, der Sie durch die verschiedenen Materialgrade führen und Ihnen die ideale Lösung für Ihre Anwendung empfehlen kann.
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Quelle: [Original Artikel](https://www.trp.co.uk/2021/08/fkm-rubber-vs-ptfe-ultimate-fluorinated-material/
