Fluorsilikon vs. Silikon: Welches Gummimaterial ist besser?

Was ist Silikonkautschuk (VMQ)?

Silikonkautschuk ist ein synthetischer Kautschuk, der aus verarbeitetem Quarz und Methylchlorid hergestellt wird. Chemisch besteht er aus Silizium, Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, die alle in Polymerform vorliegen. Die korrekte wissenschaftliche Bezeichnung 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)?

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 ist beständig gegen mechanische und witterungsbedingte Beschädigungen, zersetzt sich jedoch schnell bei Kontakt mit chemischen Verbindungen wie Säuren, Benzin, Lösungsmitteln usw. Silikon wird für alltägliche Anwendungen verwendet, während Fluorsilikon speziell für industrielle Zwecke entwickelt wurde.

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 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.

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

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.

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.

Die Gasdurchlässigkeit beschreibt die Fähigkeit eines Materials, Gase durchzulassen. Eine geringe Durchlässigkeit ist vorteilhaft, da Silikonkautschuk luftdicht ist und somit chemische Gase passieren kann.

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

Chemische Resistenz

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.

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.

Fluorsilikonkautschuk zeichnet sich hingegen durch seine einzigartigen Eigenschaften aus. Er ist bis auf wenige Ausnahmen gegen nahezu alle Chemikalien beständig. Dank seiner Beständigkeit gegenüber Kältemitteln eignet sich Fluorsilikon hervorragend für Dichtungen und Dichtungsringe in Kühlschränken.

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.

Wofür wird Fluorsilikonkautschuk verwendet?

Fluorsilikon wird zur Herstellung verschiedener Dichtungslösungen verwendet, darunter Dichtungen, Klebstoffe , Schläuche und O-Ringe. Entscheidend ist jedoch die industrielle Anwendung dieser Dichtungslösungen.

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.

• 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 größte Vorteil von Silikonkautschuk liegt in seinen geringen Kosten und seinem breiten Anwendungsspektrum . Auch wenn einige alternative Materialien möglicherweise bessere Eigenschaften aufweisen, bleibt Silikon aufgrund seiner niedrigeren Kosten die erste Wahl. Daher würden zu viele Anwendungsbereiche von Silikon den Rahmen dieses Artikels sprengen. Im Folgenden finden Sie eine Liste der gängigsten 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.

• 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.

Fazit

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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