Was ist Fluorkautschuk?
Fluorkautschuk ist ein Kautschuk mit ausgezeichneter Hitze-, Öl-, Flammen-, Wetter- und Chemikalienbeständigkeit.
Diese Eigenschaften sind im Vergleich zu anderen synthetischen Kautschuken hervorragend. Die wichtigste Abkürzung für Fluorkautschuk ist FKM, was für Fluor (Fluor), Kautschuk und M-Gruppe (Kautschukklassifizierung M für Kautschuk mit einer gesättigten Hauptkette vom Typ Polymethylen) steht.
Fluorkautschuke sind teure Kautschuke, u. a. weil sie extrem schwierig zu polymerisieren sind, aber sie werden wegen ihrer hohen Beständigkeit in verschiedenen Bereichen häufig in rauen Umgebungen eingesetzt.
Anwendungen von Fluorkautschuk
Fluorkautschuk hat hervorragende Eigenschaften in speziellen Umgebungen. Die folgenden Anwendungen können seine Eigenschaften nutzen:
1. Automobilsektor
Im Automobilsektor werden Fluorkautschuke aufgrund ihrer Fähigkeit, die Verdunstungseigenschaften von Benzin zu bewältigen, als Kraftstoffschläuche verwendet. Aufgrund ihrer Hitze- und Ölbeständigkeit werden sie auch als Öldichtungen und Dichtungen für die Abdichtung von Geräten im Inneren von Fahrzeugen verwendet.
2. Halbleiterfertigungsanlagen
Fluorkautschuke werden wegen ihrer Beständigkeit gegen verschiedene Chemikalien verwendet.
3. Luft- und Raumfahrt
Fluorkautschuk wird wegen der Verwendung hochkorrosiver Brennstoffe und der Notwendigkeit von Öl-, Hitze- und Wetterbeständigkeit verwendet.
4. Lebensmittel- und Medizinbereich
Die hohe Säurebeständigkeit wird für Endoskopkomponenten usw. verwendet.
Merkmale von Fluorkautschuk
Fluorkautschuke zeichnen sich, wie bereits erwähnt, durch ihre hervorragende Hitze-, Öl-, Flammen-, Wetter- und Chemikalienbeständigkeit aus. Fluoratome können sich leicht mit jedem Element verbinden, aber insbesondere die C-F-Bindung mit Kohlenstoffatomen hat eine hohe Bindungsenergie und ist elektrisch stabil, was auch die Ursache für die hohe Haltbarkeit von Fluorkautschuk ist.
Andererseits sind die Elastizität und die Verarbeitbarkeit des Kautschuks geringer als bei anderen synthetischen Kautschuken.
Arten von Fluorkautschuk
Es gibt mehrere Arten von Fluorkautschuk. Die drei Haupttypen sind Vinylidenfluorid-Kautschuk (FKM), Tetrafluorethylen-Propylen-Kautschuk (FEPM) und Tetrafluorethylen-Perfluormethylvinylether-Kautschuk (FFKM).
Von diesen ist der Fluorkautschuk auf Vinylidenfluoridbasis (FKM) am weitesten verbreitet, da er ein gutes Gleichgewicht zwischen den verschiedenen oben genannten Eigenschaften, der Verarbeitbarkeit und dem Preis bietet. Wenn wir also allgemein von Fluorkautschuken sprechen, meinen wir damit Vinylidenfluorid-Kautschuk (FKM).
Vinylidenfluorid-Kautschuk (FKM) kann in die folgenden drei Typen unterteilt werden:
1. Binäre Fluorkautschuke
Binäre Fluorkautschuke sind Copolymere aus Vinylidenfluorid (VDF) und Propylenhexafluorid (HFP). Binäre Fluorkautschuke machen etwa 80 % aller auf dem Markt befindlichen Fluorkautschuke aus.
HFP hat einen höheren Anteil an Fluor im Molekül, d. h. je größer der HFP-Anteil im Polymer ist, desto größer ist auch der Fluoranteil im Polymer.
Mit steigendem Fluoranteil nimmt die Wärme- und Ölbeständigkeit zu, während die Kältebeständigkeit abnimmt. Die meisten der derzeit im Handel befindlichen binären Fluorkautschuke sind auf einen Fluorgehalt von 66 % ausgelegt, der als ein gutes Gleichgewicht der physikalischen Eigenschaften gilt.
2. Ternäre Fluorkautschuke
Hierbei handelt es sich um ein Copolymer, bei dem zusätzlich zu den beiden oben genannten Monomeren auch Tetrafluorethylen (TFE) copolymerisiert wird. Es ist den binären Fluorkautschuken in den meisten Eigenschaften wie mechanische Festigkeit, chemische Eigenschaften und chemische Beständigkeit überlegen, ist aber teurer.
3. Tieftemperatur-Fluorkautschuk
Auch als kältebeständiges Fluorelastomer bekannt, wird Perfluormethylvinylether (PMVE) als Rohstoff anstelle von HFP in ternären Fluorelastomeren verwendet. Es hat eine hohe Kältebeständigkeit und hervorragende Dichtungseigenschaften bei niedrigen Temperaturen und wird daher in verschiedenen Dichtungsmaterialien für Automobile verwendet.