Fluorsilikon vs. Silikon: Welches Gummimaterial ist besser?

In letzter Zeit ist Silikon zum Synonym für Gummiprodukte geworden. Nahezu jede Branche verwendet Silikonkautschukteile und -dichtungen für ihre Produkte. Und gelegentlich sehen Sie eine bestimmte Art von Gummi namens Fluorsilikon. Aber die Details rund um Fluorsilikon sind sehr dünn gesät. Dieser Artikel möchte Sie über den feinen Unterschied zwischen den beiden Gummiarten und ihre Anwendungsmöglichkeiten informieren.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Silikonkautschuk (VMQ)?

Silikon-Gummi-Pad

Silikon-Gummi ist ein synthetischer Kautschuk aus verarbeitetem Quarz und Methylchlorid. Chemisch besteht es aus Silikonmetall, Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, die alle in Polymerform gebunden sind. Der richtige wissenschaftliche Name für Silikonkautschuk ist Polydimethylsiloxan.

Silikonkautschuk ist ein Allzweckpolymer, das für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet wird. Es hat eine ausgezeichnete Temperaturbeständigkeit und hält den meisten Umwelteinflüssen stand.

Wie wird Silikonkautschuk hergestellt?

Silikonmetall, die Basis für Silikonkautschuke, liegt üblicherweise in Form von Quarz (SiO&subXNUMX;)-Kristallen vor, die in Strandsand weit verbreitet sind. Dieses natürliche Mineral wird mit mehreren Chemikalien zu einem rein elastischen Silikonkautschuk verarbeitet.

Im Folgenden sind die grundlegenden Schritte zur Herstellung von Silikonkautschuk aufgeführt.

  1. Quarzkristalle werden in Gegenwart eines Kohlenstoffkatalysators auf eine extreme Temperatur erhitzt. Die Sauerstoffatome im Quarz binden an die Kohlenstoffatome und hinterlassen reines Silikonmetall.
  2. Silikonmetall wird nun zusammen mit Methylchlorid erhitzt, um die Basis eines Silikonkautschuks namens Dimethyldichlorsilan zu bilden.
  3. Die Silikonbasis wird dann in Polydimethylsiloxan destilliert, die Basiskomponente in Silikonölen.
  4. Polydimethylsiloxan kann unter Verwendung verschiedener geschützter Techniken polymerisiert werden, um Silikonkautschuk herzustellen.

Was ist Fluorsilikonkautschuk (FVMQ)?

Dichtungen und Dichtungen für Automotoren aus Fluorsilikon - pxhier

Fluorsilikonkautschuk ist ein Derivat von Silikonkautschuk. Dabei werden Fluoratome in die Silikonbasis eingebracht, um deren chemische Verträglichkeitseigenschaften zu erhöhen. Die hinzugefügten Fluorgruppen verringern die grundlegenden mechanischen Eigenschaften von Fluorsilikon, verleihen ihm jedoch eine zusätzliche Chemikalienbeständigkeit. Der wissenschaftliche Name für Fluorsilikon ist Fluorvinylmethylsiloxan oder FVMQ.

Silikonkautschuk kann mechanischen und elementaren Schäden standhalten, wird jedoch schnell abgebaut, wenn er chemischen Verbindungen wie Säuren, Benzin, Lösungsmitteln usw. ausgesetzt wird. Silikon wird für alltägliche Anwendungen verwendet, während Fluorsilikon speziell für den industriellen Einsatz konzipiert ist.

Wie wird Fluorsilikonkautschuk hergestellt?

Fluorsilikonkautschuk wird unter Verwendung spezieller gemusterter Techniken hergestellt, die nicht allgemein verfügbar sind. Aber die grundlegenden Schritte, die mit dem Prozess verbunden sind, sind wie folgt.

  • Fluor wird einer Vinyl (Kohlenstoff-Wasserstoff)-Basis hinzugefügt.
  • Diese Fluorvinly-Verbindung wird dann in die Silikonbasis Dimethyldichlorsilan eingeführt, um FVMQ herzustellen.
  • Das FVMQ wird dann unter Verwendung von Standardindustrietechniken zu einem Kautschuk polymerisiert.

Eigenschaften von Fluorsilikon gegenüber Silikonkautschuk

Als Silikonderivat teilt Fluorsilikon viele der gleichen Materialeigenschaften; beide Materialien haben eine ausgezeichnete Hochtemperaturstabilität und sind beständig gegen Umwelteinflüsse. Bei genauerem Hinsehen erkennt man jedoch, dass die Eigenschaften der beiden Gummis geringfügige Unterschiede aufweisen.

Mechanische Eigenschaften

Mechanische Eigenschaften von Silikon – Gestrecktes Gummiband

Mechanische Eigenschaften beziehen sich auf die Fähigkeit eines Materials, Stoßkräften, Reißen und Dehnung zu widerstehen. Eine einfache Tabelle vergleicht die mechanischen (physikalischen) Eigenschaften von Silikon- und Fluorsilikonkautschuk.

Mechanische EigenschaftenSilikonFluorsilikon
Härte20-90 Ufer A.35-80 Ufer A.
Zugfestigkeit200-1500 psi200-1500 psi
Bruchdehnung100-900 %100-500 %
Abriebfestigkeitschlechtschlecht
KomprimierungssatzAusgezeichnetGutes
SchlagfestigkeitGutesGutes
ElastizitätGutesFair
ReißfestigkeitFairFair
VibrationsdämpfungFairGutes

Aus der obigen Tabelle können wir leicht schließen, dass Silikon ein viel steiferes und widerstandsfähigeres Gummimaterial ist. Es ist jedoch zu beachten, dass die Eigenschaften von Fluorsilikon nur geringfügig hinter denen von Silikon zurückbleiben. Für die meisten Anwendungen ist Fluorsilikonkautschuk eine mehr als gute Option.

Aufgrund ihrer geringen Abriebfestigkeit sind beide Materialien nicht für raue Umgebungen mit hohen Reibungseigenschaften geeignet.

Umwelt- und Wärmebeständigkeit

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Umweltschäden werden durch natürlich vorkommende Verbindungen wie Wasser, Ozon und Sonnenlicht (UV) verursacht. Die folgende Tabelle vergleicht die Umweltbeständigkeit und die thermischen Eigenschaften von Silikon und Fluorsilikon.

SilikonFluorsilikon
FärbbarkeitAusgezeichnetGroß
FlammeGroßAusgezeichnet
GasdurchlässigkeitschlechtFair
OzonAusgezeichnetAusgezeichnet
SonnenlichtAusgezeichnetAusgezeichnet
WasserAusgezeichnetAusgezeichnet
TemperatureigenschaftenSilikonFluorsilikon
Kältewiderstand-178º bis -90º F400º bis 550º F
Hitzebeständigkeit-85º bis -70º F400º bis 450º F

Auch hier haben die beiden Materialien ähnliche Eigenschaften, allerdings weist Silikon eine etwas bessere Temperaturbeständigkeit auf. Silikonprodukte halten einem breiten Temperaturbereich, Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit und Orten stand, an denen Flammenschäden zu erwarten sind.

Gasdurchlässigkeit ist die Fähigkeit eines Materials, Gas durch es hindurchströmen zu lassen. Eine geringe Durchlässigkeit ist gut, da Silikonkautschuk luftdicht ist und chemische Gase ihn umgehen können.

Obwohl Fluorsilikon in seinen Eigenschaften sehr ähnlich ist, disqualifiziert der geringfügige Unterschied es als potenzielle Option für medizinische Anwendungen.

Chemische Resistenz

Standard-Spundstopfen aus Silikonkautschuk

Gummimaterialien sind empfindlich gegenüber chemischem Abbau. Säuren, alkalische Chemikalien, Pflanzenöle und andere Chemikalien lösen den Gummi entweder auf oder erodieren ihn mit der Zeit. Hier ist eine Tabelle, die Silikon und Fluorsilikon und ihre Beständigkeit gegenüber verschiedenen Industriechemikalien vergleicht.

Chemische ResistenzSilikonFluorsilikon
SäurenGutesAusgezeichnet
AlkalienGutesAusgezeichnet
AmineGutesschlecht
PflanzenöleGroßAusgezeichnet
FuelsschlechtAusgezeichnet
Ketoneschlechtschlecht
PetrochemieFairGutes
KältemittelschlechtGutes
SilikonölschlechtAusgezeichnet
LösungsmittelschlechtAusgezeichnet

Hier können wir endlich einige grundlegende Unterschiede zwischen den beiden Gummimaterialien erkennen. Bisher war Silikon die bessere Option, aber im Umgang mit aggressiven Chemikalien ist Fluorsilikon der klare Gewinner.

Silikon kann mit gelegentlich verdünnten Chemikalien umgehen, aber es schmilzt und löst sich unter allem anderen auf. Silikonkautschuk ist nicht für Automobilanwendungen gedacht, da er ständig Bremsflüssigkeiten und Mineralölen ausgesetzt wäre.

Im Gegensatz dazu zeichnet sich Fluorsilikonkautschuk durch seine einzigartigen Eigenschaften aus. Es wird fast jeder Chemikalie da draußen standhalten, mit der Erwartung einiger weniger. Die Beständigkeit von Fluorsilikon gegen Kältemittelschäden macht es zu einem guten Material für Kühlschränke Dichtungen und Dichtungen.

Liste der Anwendungen

Wenn wir uns die Materialeigenschaften ansehen, sind Silikon und Fluorsilikon großartige Optionen für gewerbliche und private Anwendungen. Sie weisen eine hervorragende Beständigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung auf und können in extremen Umgebungen eingesetzt werden. Fluorsilikon weist außerdem eine hervorragende Beständigkeit gegenüber konzentrierten Säuren auf und kann Lösungsmitteln und anderen aromatischen Kohlenwasserstoffen widerstehen.

Aber die Kosten von Fluorsilikon beschränken seine Anwendungen auf Spezialfälle.

Fluorsilikonkautschuk

Wofür wird Fluorsilikonkautschuk verwendet?

Fluorsilikon stellt verschiedene Dichtungslösungen her, darunter Dichtungen, Dichtungen, Klebstoffe, Schläuche und O-Ringe. Vielmehr kommt es auf die industrielle Anwendung dieser Dichtungslösungen an.

Die folgenden Anwendungen von Fluorsilikon sind nach Branchen kategorisiert. Es sei darauf hingewiesen, dass alle diese Branchen die gleichen Dichtungen, Dichtungen, O-Ringe und mehr verwenden, jedoch für unterschiedliche Anwendungen.

  • Automobilindustrie

Aufgrund ihrer hervorragenden Hitzebeständigkeit verwendet die Automobilindustrie Dichtungen, O-Ringe und Dichtungen aus Fluorsilikon für Motorblöcke. Ein weiterer Vorteil von Fluorsilikon ist seine hohe Beständigkeit gegenüber Benzin, Bremsflüssigkeiten und anderen Automobilchemikalien.

  • Erdölindustrie

Fluorsilikon ist sehr beständig gegen erdölbasierte Verbindungen. Daher ist es nur sinnvoll, Fluorsilikon für Dichtungen an Öltanks und Schläuchen zur Ölförderung zu verwenden.

  • Gewerbegeräte

Große kommerzielle Geräte erfordern hochwertige Dichtungen, Dichtungen und Klebstoffe, die Beschädigungen standhalten können. Da die meisten kommerziellen Geräte ziemlich teuer sind, sind die zusätzlichen Kosten für Fluorsilicon im Vergleich zu seinen Vorteilen vernachlässigbar.

Fluorsilikonkautschuk
  • Chemische Verarbeitungsanlagen

Chemiefabriken transportieren landesweit ständig große Mengen gefährlicher und schädlicher Chemikalien. Sie benötigen hochwertige Gummischläuche mit guter Hitzebeständigkeit und können den meisten Chemikalien wie Ölen, Kraftstoffen und aromatischen Kohlenwasserstoffen standhalten.

Wofür wird Silikonkautschuk verwendet?

Der bedeutendste Vorteil von Silikonkautschuk sind seine geringen Kosten und breite Palette von Eigenschaften. Obwohl einige alternative Materialien möglicherweise bessere Eigenschaften bieten, ist Silikon aufgrund seiner geringeren Kosten immer noch die erste Wahl. Daher sollen in diesem Artikel zu viele Silikonanwendungen aufgeführt werden. Hier ist eine Liste der beliebtesten Anwendungen von Silikonkautschuk.

  • Luft-und Raumfahrtindustrie

Aufgrund seiner hervorragenden Wärmebeständigkeitseigenschaften wird Silikonkautschuk für kleine Dichtungen und O-Ringe für raumgebundene Geräte verwendet.

  • Baugewerbe

Silikonabdichtungen und -beschichtungen sind typische Anwendungen auf der Baustelle. Die geringeren Kosten erleichtern die Verwendung großer Silikonmengen zum Abdecken von Fensterrändern, Decken usw.

  • Elektronik-Industrie

Silikon ist ein kostengünstiges und vielseitiges Material, das auch ein elektrischer Isolator ist. Als solches werden Sie sehen, dass Silikon für das elektronische Gehäuse und die Haftung verwendet wird.

Fluorsilikonkautschuk
  • Spielzeugindustrie

Ein Spielzeugmaterial muss zwei Dinge leisten, billig und ungiftig sein. Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften weltweit verbieten den Verkauf von Spielzeug mit aggressiven Chemikalien (Materialien). Glücklicherweise ist Silikon ein ungiftiges Material, das zur Herstellung von Rädern und Gummipuppen und zur Beschichtung scharfer Kanten verwendet wird.

  • Medizintechnik

Silikon ist außerdem eines der wenigen Materialien auf dem Markt, das von medizinischer Qualität ist, was bedeutet, dass es sterilisiert werden kann, ohne seine Gesamteigenschaften zu beeinträchtigen. Silikonschläuche, -dichtungen und -tüllen werden häufig in medizinischen und Krankenhausgeräten verwendet.

  • Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Medizinisches Silikon ist auch lebensmittelecht. Es wird häufig für Flaschenverschlüsse, luftdichte Lebensmittelbehälter und Verpackungen verwendet.

Zusammenfassung

Bei der Auswahl des richtigen Gummimaterials für bestimmte Anwendungen müssen die Vor- und Nachteile jeder Option sorgfältig abgewogen werden. Flouroicone beispielsweise bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Chemikalien, während Silikon für seine hervorragenden elektrischen Eigenschaften bekannt ist. Beide Gummimaterialien haben nachgewiesene Stärken und Schwächen.

Letztendlich hängt die beste Materialwahl von der konkreten Anwendung und den Anforderungen ab. Es ist wichtig, mit einem sachkundigen Hersteller zusammenzuarbeiten, der Sie durch den Prozess begleiten und Ihnen bei der Auswahl des idealen Gummimaterials helfen kann.

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David

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Ich bin der Gründer von Hongju Silicone. Ich bin seit mehr als zwei Jahrzehnten in diesem Bereich tätig. Wenn Sie nach maßgeschneiderten Silikonkautschukprodukten suchen, können Sie mir gerne Fragen stellen.

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