Viton-Gummi: Der endgültige Leitfaden

Viton wurde erstmals von DuPont hergestellt und ist ein Fluorelastomer. Es gilt als der Kautschuk der Wahl, wenn alle anderen versagen.

In diesem umfassenden Leitfaden erfahren Sie, was Viton-Kautschuk ist, wie er hergestellt und verarbeitet wird und warum dieses Elastomer so beliebt ist. Wir erklären Ihnen außerdem, wie Sie den richtigen Viton-Kautschuk für Ihre Bedürfnisse auswählen. Lesen Sie weiter und entdecken Sie, warum dieses Material den Hype wert ist.

Was ist Viton-Gummi?

Viton ist ein synthetischer Kautschuk auf Fluorbasis. Er zählt zu den Fluorelastomeren. Wie die meisten Fluorelastomere weist Viton eine höhere Beständigkeit gegenüber einem breiteren Spektrum an Chemikalien auf als andere Elastomere.

Obwohl diese Kautschuke gemeinhin als Viton bezeichnet werden, lautet ihre offizielle Bezeichnung Fluorkautschuk-Werkstoffe , üblicherweise abgekürzt FKM. Viton ist der Markenname, den DuPont dem Originalprodukt gegeben hat.

Die Chemours Company, ein Spin-off von DuPont, stellt noch immer den ursprünglichen Viton-Kautschuk her. FKM wird jedoch mittlerweile auch von anderen Unternehmen weltweit produziert, darunter 3M. 

DuPont entwickelte den ursprünglichen Viton-Kautschuk, um den Bedürfnissen der Luft- und Raumfahrtindustrie gerecht zu werden. Die hervorragende Hitzebeständigkeit des Elastomers sowie seine Fähigkeit, dem Kontakt mit aggressiven Chemikalien und Kraftstoffen standzuhalten , haben es jedoch auch in anderen Branchen zu einer beliebten Wahl gemacht, darunter:

• Chemische Verarbeitung
• Automobilindustrie
• Halbleiterfertigung
• Aviation
• Ölraffinerie
• Lebensmittel- und Pharmaherstellung.

Chemie von Viton-Gummi

Es gibt verschiedene Arten von Viton-Kautschukmischungen, die jedoch alle Vinylidenfluorid (VDF) enthalten. VDF ist ein Gas , und in Kombination mit Hexafluorpropylen (HFP) entsteht ein FKM vom Typ 1.

VDF kann mit anderen Chemikalien kombiniert werden, um weitere FKM-Typen herzustellen. Beispielsweise ergibt die Kombination mit HFP und Tetrafluorethylen (TFE) ein FKM vom Typ 2. Dieses weist eine bessere Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit auf, zeigt jedoch eine geringere Flexibilität bei niedrigen Temperaturen.

Neben der chemischen Zusammensetzung spielt auch der Vernetzungsmechanismus, der zur Vulkanisation von FKMs verwendet wird , eine entscheidende Rolle bei der Herstellung verschiedener Viton-Kautschuktypen. Die drei heute gebräuchlichen Vernetzungsmechanismen sind:

• Diamin-Vernetzung: Relativ ungewöhnlich, führt aber zu besseren Gummi-Metall-Bindungseigenschaften.

• Ionische Vernetzung: Am häufigsten verwendete Härtungsmethode. Im Vergleich zur Diaminvernetzung führt es zu besserer Wärmebeständigkeit, Druckverformungsrest und hydraulischer Stabilität.

• Peroxidvernetzung: Diese Härtungsmethode wurde für Typ-3-FKMs entwickelt. FKM vom Typ 3 weisen im Vergleich zu FKM vom Typ 1 und Typ 2 eine höhere Flexibilität bei niedrigen Temperaturen auf.

Vorteile von Viton-Gummi

Viton-Kautschuk hat im Vergleich zu anderen Elastomeren eine lange Liste von Vorteilen, darunter:

• Überlegene Hitzebeständigkeit: Viton-Kautschuk funktioniert zuverlässig bei Temperaturen von bis zu 260 °C und übersteht gelegentliche Belastungen mit extremeren Temperaturen. Nitrilkautschuk (NBR), eine günstigere Alternative, kann nur zuverlässig eingesetzt werden Betriebstemperatur von 100°C. 

• Hervorragende Öl- und Chemikalienbeständigkeit: Viton ist äußerst widerstandsfähig gegen den Abbau durch viele Chemikalien, Kraftstoffe, Lösungsmittel und Erdöle. Das Material ist zudem wasserabweisend und wird aufgrund seiner hydrophoben Eigenschaften nicht so leicht von Flüssigkeiten auf Wasserbasis durchdrungen.

• Außenanwendung: Viton ist relativ unempfindlich gegenüber UV-Strahlung und, wie bereits erwähnt, auch gegenüber Wasser. Das bedeutet, dass es seine Eigenschaften, einschließlich der Farbe, auch im Außenbereich behält. Außerdem ist es beständig gegen Oxidation, Schimmel und Ozon.

• Flexibilität und Elastizität: Viton hat eine gute Zugfestigkeit und weist im Vergleich zu einigen anderen Werkstoffen eine höhere Flexibilität und Formbeständigkeit unter Belastung auf. synthetische Kautschuke.

• Langsames Altern: Viton wird von vielen Flüssigkeiten selbst bei längerer Einwirkung nicht so leicht angegriffen. Dies ist einer von mehreren Faktoren, die das Material alterungsbeständig machen.

• Geringe Gasdurchlässigkeit: Viton hat eine geringe Gasdurchlässigkeit und eignet sich daher hervorragend zum Abdichten, insbesondere dort, wo die Gase wahrscheinlich andere Materialien zersetzen. 

• Niedriger Kompressionssatz: Selbst nach längerer Kompression nehmen Viton-Produkte einen Großteil ihrer ursprünglichen Größe und Form wieder an. Viele Elastomere werden durch längere Kompression dauerhaft verformt.

• Lange Lebensdauer: Dank der hervorragenden chemischen Beständigkeit und guten mechanischen Eigenschaften von FKM können diese robusten Gummidichtungen auch in den rauesten Umgebungen lange halten. Dies führt zu weniger Ausfällen und einer höheren betrieblichen Effizienz.  

Anwendungen von Viton-Gummi

Aufgrund seiner Eigenschaften ist Viton das ideale Material für viele Anwendungen. Allerdings ist es deutlich teurer als andere Werkstoffe. Es wird typischerweise dort eingesetzt, wo die besonderen Anforderungen der Anwendung die hohen Kosten rechtfertigen können (siehe unten).

1. Luft- und Raumfahrt

Sowohl die Luftfahrt- als auch die Raumfahrtindustrie benötigen Materialien, die Temperaturen von niedrig bis sehr hoch standhalten können.

Darüber hinaus müssen die für O-Ringe und andere Dichtungen verwendeten Materialien Kraftstoffen und aggressiven Chemikalien wie Hydraulikflüssigkeiten, die in diesen Anwendungen eingesetzt werden, standhalten. Viton übertrifft andere Elastomere hinsichtlich der Erfüllung dieser Anforderungen.

2. Chemische Verarbeitung

In der chemischen Verarbeitung spielt Viton eine wichtige Rolle, um das Austreten schädlicher Chemikalien zu verhindern. Dieser synthetische Kautschuk ist beständig gegen viele chemische Reaktionen und kann in Anlagen zur Verarbeitung von Säuren, Lösungsmitteln und anderen Chemikalien eingesetzt werden.

Viton kann auch zur Herstellung von Beschichtungen verwendet werden , die Oberflächen schützen können, die mit schädlichen Chemikalien in Kontakt kommen könnten.

3. Automobilindustrie

Wichtige Fahrzeugkomponenten werden durch Dichtungen aus Viton-Gummi vor äußeren Einflüssen geschützt . O-Ringe aus diesem Material werden für Dichtungen verwendet, die Schmierstoffen, sauerstoffhaltigen Kraftstoffen und hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Beispielsweise finden sich Viton-O-Ringe in der Kraftstoffpumpe und der Einspritzdüse.

4. Lebensmittel- und Pharmaindustrie

Der Kontakt mit tierischen Fetten kann zu Rissen, Aufquellen und Erweichung von Gummi führen. Diese Materialermüdung kann manche Dichtungen unbrauchbar machen. Viton ist äußerst beständig gegen tierische Fette und wird daher besonders für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie empfohlen, wo tierische Fette und andere Flüssigkeiten ein Problem darstellen.

5. Instrumentierung

Instrumente, die in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt werden, benötigen eine robuste und zuverlässige Abdichtung, um empfindliche interne Bauteile vor äußeren Einflüssen zu schützen. Viton-Kautschuk wird zur Herstellung von Dichtungen , Membranen, Ringen, Separatoren und anderen Komponenten für Instrumente verwendet, die in kritischen Anwendungen unter rauen Umgebungsbedingungen , z. B. im militärischen Bereich, eingesetzt werden.

 

Arten von Viton-Gummi

Die einfachste Möglichkeit, FKMs zu klassifizieren, ist ihre chemische Zusammensetzung. Daraus ergeben sich fünf verschiedene Arten von FKMs, wie im Folgenden erläutert:

• Typ-1: Bestehend aus VDF und HFP. 66 % des Gewichts dieser FKMs sind Fluor.
• Typ-2: Bestehend aus VDF, HFP und TFE. 68 – 69 % Fluorgehalt. Bessere Hitze- und Chemikalienbeständigkeit als Typ 1.
• Typ-3: Enthalten VDF, TFE und Perfluormethylvinylether (PMVE). Der Fluorgehalt liegt zwischen 62 % und 68 %. Die Materialien weisen im Vergleich zu Typ 1 und Typ 2 eine bessere Flexibilität bei niedrigen Temperaturen auf.
• Typ-4: Zusammengesetzt aus Polypropylen, VDF und TFE. Der Fluorgehalt beträgt ca. 67 %. Die Materialien weisen eine höhere Basenbeständigkeit auf, haben aber schlechte Quelleigenschaften.
• Typ-5: Enthält VDF, TFE, HFP, PMVE und Ethylen. Höhere Basenbeständigkeit und verbesserte Beständigkeit gegen Schwefelwasserstoff bei hohen Temperaturen. 

Herstellung und Verarbeitung von Viton-Gummi

Die Herstellung von Viton ähnelt der anderer synthetischer Kautschuke . Die wichtigsten Rohstoffe werden mit Vulkanisationsmitteln, Verarbeitungshilfsmitteln, Beschleunigern und anderen Komponenten vermischt, um den Rohkautschuk zu bilden.

Der Gummi wird mithilfe von Verfahren wie Extrusion und Formpressen in die Form der Dichtung oder anderer Produkte gebracht . Die extrudierten Teile durchlaufen anschließend einen weiteren Härtungsprozess, die sogenannte Vulkanisation, wodurch das Material Eigenschaften wie erhöhte Härte und Zähigkeit erhält.

Je nach den gewünschten Eigenschaften des Endprodukts können dem Gummi während der Verarbeitung zahlreiche Komponenten beigemischt werden. Daher weisen Viton-Gummiprodukte eine Vielzahl unterschiedlicher Qualitäten auf.

So wählen Sie den richtigen Viton-Gummi aus

Die Anwendung sollte die Wahl des Viton-Kautschuks bestimmen. Die verschiedenen Viton-Kautschuktypen weisen unterschiedliche Eigenschaften auf. Einige bieten eine hervorragende Chemikalienbeständigkeit bei hohen Temperaturen , bilden aber möglicherweise keine gute Abdichtung bei niedrigen Temperaturen.

Sie sollten auch den Hersteller des FKM berücksichtigen, um sicherzustellen, dass Sie ein qualitativ hochwertiges Material zu einem günstigen Preis erhalten.

FKM-Beläge sind teurer als andere synthetische Kautschuke. Lassen Sie sich von einem Experten beraten, um sicherzustellen, dass Sie keinen teuren FKM-Belag wählen, wenn ein günstigerer genauso gut geeignet wäre.

Fazit

Viton-Kautschuke, auch FKM genannt, zählen heute zu den besten Dichtungsmaterialien weltweit. Ihre Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Chemikalien und hohen Temperaturen macht sie zu einem idealen Werkstoff für viele Branchen.

Alle FKMs enthalten Fluor, jedoch können weitere Verbindungen hinzugefügt werden, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern. Dieses Fluorpolymer-Elastomer lässt sich in fünf verschiedene Klassen einteilen. Es ist ein langlebiges Material, aber aufgrund des hohen Preises und der vielen Varianten sollten Sie sich vor Ihrer Entscheidung von einem Experten beraten lassen, um Ihre Anforderungen zu ermitteln.

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