Zuerst hergestellt von DuPontViton ist ein Fluorelastomer und gilt als Gummi der Wahl, wo alle anderen versagen.
In diesem umfassenden Ratgeber erklären wir Ihnen, was Viton-Kautschuk ist, wie er hergestellt und verarbeitet wird und warum dieses Elastomer so beliebt ist. Außerdem erklären wir Ihnen, wie Sie die richtige Art von Viton-Gummi für Ihre Bedürfnisse auswählen können. Lesen Sie weiter, um herauszufinden, warum dieses Material den Hype wert ist.
Was ist Viton-Gummi?
Viton ist ein synthetischer Gummi das auf Fluorkohlenwasserstoffen basiert. Es wird als Fluorelastomer klassifiziert. Wie die meisten Fluorelastomere weist Viton eine größere Beständigkeit gegenüber Chemikalien auf als andere Elastomere.
Obwohl diese Kautschuke allgemein als Viton bezeichnet werden, werden sie offiziell so genannt Fluor-Kautschuk-Materialien, normalerweise abgekürzt als 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. FKMs werden jedoch mittlerweile von anderen Unternehmen weltweit hergestellt, darunter 3M.
DuPont entwickelte den ursprünglichen Viton-Kautschuk, um die Anforderungen der Luft- und Raumfahrtindustrie zu erfüllen. Die hervorragende Hitzebeständigkeit des Elastomers sowie seine Widerstandsfähigkeit gegenüber starken Chemikalien und Kraftstoffen haben ihn jedoch auch in anderen Branchen zu einer beliebten Wahl gemacht, darunter:
- Chemische Verarbeitung
- Automobilindustrie
- Halbleiterfertigung
- Luftfahrt
- Ölraffinerie
- Lebensmittel- und Pharmaherstellung.
Chemie von Viton-Gummi
Es gibt verschiedene Arten von Viton-Gummimischungen, aber alle enthalten Vinylidenfluorid (VDF). VDF ist ein Gas und in Kombination mit Hexafluorpropylen oder HFP entsteht ein Typ-1-FKM.
VDF kann mit anderen Chemikalien kombiniert werden, um andere Arten von FKM herzustellen. In Kombination mit HFP und Tetrafluorethylen (TFE) entsteht beispielsweise ein FKM vom Typ 2. Diese weisen eine bessere Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit auf, weisen jedoch eine verminderte Kälteflexibilität auf.
Neben der chemischen Zusammensetzung spielt auch der Vernetzungsmechanismus, der zur Aushärtung von FKMs verwendet wird, eine entscheidende Rolle bei der Herstellung verschiedener Arten von Viton-Kautschuk. Die drei heute verwendeten Vernetzungsmechanismen sind:
- Diamin-Vernetzung: Relativ selten, führt aber zu besseren Gummi-Metall-Verbindungseigenschaften.
- 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.
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Vorteile von Viton-Gummi
Viton-Kautschuk hat im Vergleich zu anderen Elastomeren eine lange Liste von Vorteilen, darunter:
- Hervorragende Hitzebeständigkeit: Viton-Gummi funktioniert zuverlässig bei Temperaturen von bis zu 260 °C und übersteht gelegentliche Einwirkungen extremerer Temperaturen. Nitrilkautschuk (NBR), eine günstigere Alternative, kann nur zuverlässig eingesetzt werden Betriebstemperatur von 100°C.
- Ausgezeichnete Öl- und Chemikalienbeständigkeit: Viton ist äußerst beständig gegen Zersetzung durch viele Chemikalien, Kraftstoffe, Lösungsmittel und Erdöle. Dieses Material weist außerdem Wasser ab und wird aufgrund seiner hydrophoben Beschaffenheit nicht so leicht von Flüssigkeiten auf Wasserbasis durchdrungen.
- Verwendung im Freien: Viton bleibt relativ unempfindlich gegenüber UV-Strahlen und wird, wie bereits erwähnt, nicht wesentlich durch Wasser beeinträchtigt. Dies bedeutet, dass es seine Eigenschaften einschließlich der Farbe bei der Verwendung im Freien behält. Es ist außerdem beständig gegen Oxidation, Schimmel und Ozon.
- Flexibilität und Elastizität: Viton hat eine gute Zugfestigkeit und weist eine höhere Flexibilität und Formbeständigkeit unter Belastung auf als einige synthetische Kautschuke.
- Langsames Altern: Viton wird von vielen Flüssigkeiten selbst bei längerer Einwirkung nicht leicht abgebaut. 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
Die Eigenschaften von Viton machen es zum idealen Material für viele Anwendungen. Allerdings kostet dieses Material viel mehr als andere. Es wird typischerweise dort eingesetzt, wo die besonderen Anforderungen der Anwendung die hohen Kosten rechtfertigen können (siehe unten).
1. Luft- und Raumfahrt
Sowohl die Luft- als auch die Raumfahrtindustrie benötigen Materialien, die Temperaturen von niedrigen bis sehr hohen Temperaturen standhalten können.
Darüber hinaus müssen die für O-Ringe und andere Dichtungen verwendeten Materialien den in diesen Anwendungen verwendeten Kraftstoffen und aggressiven Chemikalien wie Hydraulikflüssigkeiten standhalten. Viton übertrifft andere Elastomere bei der Erfüllung dieser Anforderungen.
2. Chemische Verarbeitung
Bei der chemischen Verarbeitung ist Viton wichtig, um das Austreten schädlicher Chemikalien zu verhindern. Dieser synthetische Kautschuk widersteht vielen chemischen Wechselwirkungen und kann in Geräten zur Verarbeitung von Säuren, Lösungsmitteln und anderen Chemikalien verwendet werden.
Mit Viton lassen sich außerdem Beschichtungen herstellen, die Oberflächen schützen, die mit schädlichen Chemikalien in Kontakt kommen könnten.
3. Automobilindustrie
Wichtige Geräte in Fahrzeugen werden durch Viton-Gummidichtungen vor Witterungseinflüssen geschützt. O-Ringe Die aus dem Material hergestellten Dichtungen werden für Dichtungen verwendet, die Schmiermitteln, sauerstoffhaltigen Kraftstoffen und hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Zum Beispiel, Viton-O-Ringe finden sich in der Kraftstoffpumpe und dem Einspritzventil.
4. Lebensmittel- und Pharmaindustrie
Exposition gegenüber tierische Fette kann zu Rissen, Schwellungen und Erweichen des Gummis führen. Diese Verschlechterung kann dazu führen, dass einige Dichtungen unbrauchbar werden. Viton weist eine hohe Beständigkeit gegen tierische Fette auf und wird besonders für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie empfohlen, bei denen tierische Fette und andere Flüssigkeiten ein Problem darstellen.
5. Instrumentierung
Instrumente, die in vielen Anwendungen eingesetzt werden, erfordern eine starke und zuverlässige Abdichtung, um empfindliche Innenteile vor Witterungseinflüssen zu schützen. Viton-Gummi wird zur Herstellung von Dichtungen, Membranen, Ringen, Separatoren und anderen Komponenten für Instrumente verwendet, die für kritische Anwendungen in rauen Umgebungen, z. B. beim Militär, eingesetzt werden.
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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: Enthält VDF, TFE und Perfluormethylvinylether (PMVE). Der Gewichtsgehalt an Fluor liegt zwischen 62 % und 68 %. Materialien weisen im Vergleich zu Typ 1 und Typ 2 eine bessere Flexibilität bei niedrigen Temperaturen auf.
- Typ 4: Bestehend aus Polypropylen, VDF und TFE. Der Fluorgehalt beträgt etwa 67 %. Materialien haben eine höhere Basenbeständigkeit, 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 Härtern, Verarbeitungshilfsmitteln, Beschleunigern und anderen Komponenten vermischt, um den Rohkautschuk zu bilden.
Der Gummi wird durch Verfahren wie Extrusion und andere in die Form der Dichtung oder anderer Produkte gebracht Formpressen. Die extrudierten Teile durchlaufen eine weitere Aushärtungs- und Verfestigungsstufe, die Vulkanisation, die dem Material Eigenschaften wie erhöhte Härte und Zähigkeit verleiht.
Abhängig von den gewünschten Eigenschaften des Endprodukts können dem Kautschuk während der Verarbeitung viele Komponenten zugesetzt werden. Deshalb können Viton-Gummiprodukte viele verschiedene Qualitäten haben.
So wählen Sie den richtigen Viton-Gummi aus
Bei der Wahl des Viton-Kautschuks sollte die Anwendung die entscheidende Rolle spielen. Die verschiedenen Arten von Viton-Kautschuk haben unterschiedliche Eigenschaften. Einige bieten eine außergewöhnliche chemische Beständigkeit bei hohen Temperaturen, bilden bei niedrigen Temperaturen jedoch möglicherweise keine gute Abdichtung.
Sie sollten auch den Hersteller des FKM berücksichtigen, um sicherzustellen, dass Sie ein qualitativ hochwertiges Material zu einem günstigen Preis erhalten.
FKMs sind teurer als andere synthetische Kautschuke. Sie sollten sich von einem Experten beraten lassen, um sicherzustellen, dass Sie sich nicht für ein teures FKM entscheiden, wenn Ihnen ein günstigeres Modell genauso gut reicht.
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Schlussfolgerung
Viton-Kautschuke (FKM) gehören heute zu den besten Dichtungen der Welt. Ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Vielzahl von Chemikalien und hohen Temperaturen macht sie in vielen Branchen zum idealen Material.
Alle FKMs enthalten Fluor, aber es können auch andere Verbindungen hinzugefügt werden, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern. Dieses Fluorpolymer-Elastomer kann in 5 verschiedene Klassen unterteilt werden. Es ist ein langlebiges Material, aber aufgrund seiner hohen Kosten und der vielen Variationen sollten Sie vor der Entscheidung mit einem Experten sprechen, um Ihre Anforderungen zu ermitteln.
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Viton ist ein ausgezeichnetes Material, aber Sie müssen mit einem arbeiten ausgezeichneter Hersteller um das Beste daraus zu machen. Hongju-Silikon verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Herstellung von Dichtungen, Dichtungsringen und anderen Gummiprodukten. Wir haben mit synthetischen Gummisorten wie Viton und EPDM gearbeitet und unsere Experten können Ihnen bei der Auswahl des richtigen Materials für Ihre Anwendung helfen. Melde dich und finden Sie heraus, wie wir noch heute mit der Herstellung Ihrer Viton-Gummiprodukte beginnen können.
