FFKM-Chemikalienbeständigkeitsliste: Säuren, Lösungsmittel, Amine und Dampf

FFKM-Dichtungen werden häufig für Prozesse mit aggressiven Chemikalien, hohen Temperaturen und gemischten Fluidströmen ausgewählt. Im Vergleich zu herkömmlichen Elastomeren bieten Perfluorelastomer-Mischungen im Allgemeinen eine umfassendere Beständigkeit gegen Säuren, Lösungsmittel, Amine, oxidierende Chemikalien und Hochtemperatur-Prozessmedien.

Der Begriff jedoch FFKM beschreibt eine Materialfamilie – keine universelle Verbindung.

Verschiedene FFKM-Formulierungen verwenden unterschiedliche Polymersysteme, Füllstoffe, Vernetzungstechnologien und Härtegrade. Eine für den Trockeneinsatz bei extremen Temperaturen ausgelegte Mischung ist unter Umständen nicht die beste Wahl für Heißdampf oder konzentrierte Amine. Ebenso bietet eine Standard-Chemieprozessqualität möglicherweise nicht die Sauberkeit, Plasmabeständigkeit oder Tieftemperaturflexibilität, die in einer anderen Anwendung erforderlich sind.

Die wichtigste Regel lautet:

Wählen Sie eine FFKM-Dichtung nicht nur deshalb aus, weil eine Verträglichkeitstabelle “FFKM” als beständig aufführt. Wählen Sie eine spezifische Mischung unter Berücksichtigung der tatsächlichen Chemikalie, der Konzentration, der Temperatur, des Drucks und des Expositionszyklus aus.

Diese Anleitung erklärt, wie FFKM-Dichtungen im Allgemeinen in vier anspruchsvollen Mediengruppen agieren:

  • Säuren
  • Lösungsmittel
  • Amine
  • Heißwasser und Dampf

Es wird auch erläutert, welche Anwendungsdetails vor der Freigabe eines FFKM-O-Rings, einer Dichtung oder eines kundenspezifischen Formteils überprüft werden müssen.

FFKM Chemische Beständigkeit

Was ist FFKM?

FFKM ist die ASTM-Bezeichnung für Perfluorelastomer-Werkstoffe.

Seine stark fluorierte Polymerstruktur verleiht ihm eine breite chemische Beständigkeit, während seine vernetzte Elastomerstruktur es ihm ermöglicht, sich zu verformen, sich zurückzubilden und die Dichtkraft aufrechtzuerhalten. Diese Kombination ist der Grund, warum FFKM oft dort eingesetzt wird, wo PTFE eine geeignete chemische Beständigkeit bietet, aber ein elastischeres Dichtungsmaterial erforderlich ist.

Trelleborg beschreibt FFKM als eine Kombination aus den elastischen Eigenschaften von FKM und einer chemischen Beständigkeit sowie thermischen Stabilität, die eher an PTFE heranreicht. Bestimmte Handelssqualitäten können bei Temperaturen von bis zu ca. 325 °C eingesetzt werden, obwohl diese Eigenschaft nicht auf jede FFKM-Mischung zutrifft.

Typische Anwendungen für FFKM-Dichtungen umfassen:

  • Chemische Pumpen und Ventile
  • Gleitringdichtungen
  • Halbleiterprozessanlagen
  • Pharmazeutische Produktionssysteme
  • Reaktoren und Mischer
  • Hochtemperatur-Rohrleitung
  • Vakuumkammern
  • Analytische Instrumente
  • Öl- und Gasanlagen
  • CIP- und SIP-Systeme

Ist FFKM gegen alle Chemikalien beständig?

Nein.

FFKM bietet einen der breitesten chemischen Beständigkeitsbereiche aller elastomeren Dichtungswerkstoffe, jedoch sollte keine einzelne Mischung automatisch als für jede Chemikalie und Temperatur geeignet angesehen werden.

Kommerzielle FFKM-Produktfamilien enthalten mehrere Formulierungen, die für unterschiedliche Betriebsbedingungen optimiert sind. Hersteller empfehlen ausdrücklich, die Sorte auszuwählen, die den Chemikalien und Temperaturen in der Anwendung entspricht.

Kompatibilität kann sich verändern durch:

  • Chemische Konzentration
  • Betriebstemperatur
  • Belichtungsdauer
  • Druck
  • Fluide Gemische
  • Wassergehalt
  • Prozessverunreinigungen
  • Reinigungschemikalien
  • Temperaturwechselprüfung
  • Robbenbewegung
  • Zusammensetzungsformulierung

Eine Dichtung kann sich in einer reinen Chemikalie bei Raumtemperatur gut verhalten, sich jedoch schnell zersetzen, wenn die Chemikalie konzentriert, erhitzt oder mit einer anderen Flüssigkeit vermischt wird.

Schnelle FFKM-Kompatibilitätsübersicht

Die folgende Tabelle ist eine Ausgangspunkt, keine endgültige Materialfreigabe.

Chemische UmgebungAllgemeine FFKM-BeständigkeitHauptauswahlkriterium
Anorganische Säuren verdünnenOft ausgezeichnetTemperatur und Konzentration
Konzentrierte SchwefelsäureOft ausgezeichnet mit einer passenden NoteHitze, oxidierende Bedingungen und Wassergehalt
Konzentrierte SalpetersäureJahrgangsstufenspezifischStarke Oxidation und erhöhte Temperatur
Organische SäurenOft sehr gut bis ausgezeichnetKonzentration, Temperatur und Lösungsmittelgemische
KetoneHäufig geeignetSchwellung und Temperatur
EsterHäufig geeignetstoffspezifische Volumenänderung
Aromatische LösemittelIm Allgemeinen ausgezeichnetPermeation und Temperatur
Chlorierte LösungsmittelIm Allgemeinen ausgezeichnetDruck, Permeation und Umweltanforderungen
AlkoholeIm Allgemeinen ausgezeichnetMischungen und Einwirkung hoher Temperaturen
Primäre und sekundäre AmineJahrgangsstufenspezifischHohe chemische Reaktivität
DiamineErfordert besondere AufmerksamkeitKonzentration und Temperaturen über 100°C
Heißes WasserJahrgangsstufenspezifischHydrothermische Alterung und Druckverformungsrest
SteamBenötigt eine dampfbeständige VerbindungTemperatur, Druck und wiederholte Zyklen
Gemischte ProzessströmeErfordert eine vollständige ÜberprüfungWechselwirkung aller Flüssigkeiten

Beständigkeit von FFKM gegen Säuren

Saurendienst ist einer der häufigsten Gründe, warum Ingenieure FFKM-Dichtungen in Betracht ziehen.

FFKM-Mischungen können eine hohe Beständigkeit gegen viele organische und anorganische Säuren aufweisen, einschließlich aggressiver Medien, die NBR-, EPDM- oder Standard-FKM-Mischungen schnell angreifen.

Das Wort “Säure” allein reicht jedoch nicht aus, um eine Dichtung auszuwählen. Der Lieferant benötigt den genauen chemischen Namen, die Konzentration, die Temperatur und die Angabe, ob die Säure oxidierende Eigenschaften besitzt.

Anorganische Säuren

Zu den in industriellen Prozessen häufig vorkommenden anorganischen Säuren gehören:

  • Schwefelsäure
  • Salpetersäure
  • Salzsäure
  • Phosphorsäure
  • Flusssäure

Geeignete FFKM-Mischungen können in vielen dieser Medien ein geringes Quellverhalten und eine gute Beibehaltung ihrer physikalischen Eigenschaften aufweisen. Offizielle Herstellertests haben gezeigt, dass ausgewählte FFKM-Formulierungen unter definierten Laborbedingungen eine starke Beständigkeit gegenüber konzentrierter Schwefelsäure und Salpetersäure bieten können.

Das bedeutet nicht, dass alle Klassen gleich abschneiden werden.

Schwefelsäure

Bei der Bewertung von Schwefelsäure ist anzugeben:

  • Konzentration
  • Temperatur
  • Wassergehalt
  • Präsenz gelöster Chemikalien
  • Statische oder fließende Belichtung
  • Bedingungen für den Reinigungszyklus

Eine Verbindung, die in verdünnter Schwefelsäure funktioniert, kann sich in heißer, konzentrierter Säure anders verhalten. Temperatur kann sowohl den chemischen Angriff als auch das Quellen von Dichtungen verstärken.

Salpetersäure

Salpetersäure erfordert besondere Sorgfalt, da sie ein starkes Oxidationsmittel ist.

Wichtige Faktoren sind unter anderem:

  • Säurekonzentration
  • Betriebstemperatur
  • Anwesenheit anderer Oxidationsmittel
  • Belichtungszeit
  • Siegel-Farbe und Füllstoffsystem
  • Reinheitsanforderungen

Einige FFKM-Formulierungen sind speziell für oxidierende Säuren entwickelt, während andere Standard- oder Hochtemperaturqualitäten möglicherweise nicht dieselbe Beständigkeit bieten.

Das historische Materialportfolio von Trelleborg trennte beispielsweise Hochtemperaturqualitäten von Mischungen, die für starke Oxidationsmedien entwickelt wurden, und demonstrierte damit, warum die spezifische Formulierung wichtiger ist als die generische FFKM-Bezeichnung.

Salzsäure und Phosphorsäure

Viele FFKM-Mischungen sind starke Kandidaten für Anwendungen mit Salzsäure und Phosphorsäure, insbesondere wenn herkömmliches FKM keine ausreichende Beständigkeit aufweist.

Der gesamte Prozess sollte dennoch überprüft werden auf:

  • Säurekonzentration
  • Erhöhte Temperatur
  • Metallionen
  • Reinigungschemikalien
  • Lösungsmittel
  • Prozesskontamination

Die primäre Säure ist möglicherweise nicht das aggressivste Fluid, das mit der Dichtung in Berührung kommt. Ein Reinigungsmittel oder eine sekundäre Prozesschemikalie kann manchmal über die erforderliche Materialmischung entscheiden.

Flusssäure

Anwendungen von Flusssäure erfordern eine gesonderte technische Überprüfung.

Auch wenn das Polymer eine geeignete Chemikalienbeständigkeit aufweist, kann die Kompatibilität beeinflusst werden durch:

  • Konzentration
  • Wassergehalt
  • Temperatur
  • Füllwörter
  • Reinheitsanforderungen
  • Ausrüstungsmaterialien
  • Halbleiter-Kontaminationsgrenzwerte

Für nasschemische Prozesse in der Halbleiterindustrie reicht chemische Beständigkeit allein nicht aus. Auch Extrakte, der Metallionengehalt und die Partikelbildung können kritisch sein.

Organische Säuren

FFKM wird auch mit organischen Säuren verwendet, wie zum Beispiel:

  • Essigsäure
  • Ameisensäure
  • Zitronensäure
  • Fettsäuren
  • verfahrensspezifische organische Säuregemische

Diese Flüssigkeiten können mit Lösungsmitteln, Wasser oder Oxidationsmitteln kombiniert werden. Die gesamte Mischung muss bewertet werden, anstatt jede Hauptkomponente separat zu prüfen.

FFKM Beständigkeit gegen Lösemittel

Lösungsmittel können dazu führen, dass Elastomerdichtungen aufquellen, weich werden, schrumpfen oder ihre mechanische Festigkeit verlieren.

FFKM wird häufig gewählt, da es eine größere Lösungsmittelbeständigkeit als FKM und viele herkömmliche Elastomere bietet.

Zu den gängigen Lösungsmittelgruppen gehören:

  • Ketone
  • Ester
  • Alkohole
  • Aromatische Kohlenwasserstoffe
  • Aliphatische Kohlenwasserstoffe
  • Chlorierte Lösungsmittel
  • Äther
  • Polare aprotische Lösungsmittel

Ketone

Ketone wie Aceton und Methylethylketon können für viele Elastomere problematisch sein.

Ausgewählte FFKM-Sorten sind speziell auf Beständigkeit gegen Ketone formuliert. Laborangaben von Parker für eine FFKM-Mischung für die Prozessindustrie bewerteten deren Beständigkeit gegen Methylethylketon unter den veröffentlichten Testbedingungen beispielsweise als sehr gut. Dasselbe Dokument betont, dass die Testergebnisse nicht die Notwendigkeit anwendungsspezifischer Eignungsprüfungen überflüssig machen.

Für Keton-Service, verifizieren Sie:

  • Exaktes Keton
  • Konzentration
  • Temperatur
  • Belichtungszeit
  • Wasservorhandensein
  • Andere Lösungsmittel in der Mischung

Ester

Ester können in inkompatiblen Elastomeren eine erhebliche Quellung verursachen.

Geeignete chemische FFKM-Mischungen bieten oft eine starke Beständigkeit gegenüber esterbasierten Medien, aber die Leistung bleibt formulierungsabhängig.

Häufige Beispiele sind:

  • Ethylacetat
  • Butylacetat
  • Ester verarbeiten
  • Esterhaltige Reinigungsmittel
  • Synthetische Ester-Schmierstoffe

Wird die Dichtung dynamisch beansprucht, kann selbst eine mäßige Quellen die Reibung erhöhen oder den Verschleiß beschleunigen.

Aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe

FFKM bietet im Allgemeinen eine hervorragende Beständigkeit gegen viele Kohlenwasserstoff-Lösemittel und Prozessflüssigkeiten, einschließlich aromatischer und aliphatischer Medien.

Mögliche Anwendungsbedenken umfassen weiterhin:

  • Hohe Temperatur
  • Permeation
  • Druckwechsel
  • Raumgewichtsexpansion
  • Schmierung
  • Dynamischer Verschleiß

Bei Hochdruck-Gassystemen kann die chemische Beständigkeit allein die Eignung nicht bestätigen. Die Verbindung muss möglicherweise auch beständig gegen rasche Gasexpansion sein.

Chlorierte Lösungsmittel

FFKM wird wegen seiner breiten chemischen Beständigkeit häufig für den Einsatz mit chlorierten Kohlenwasserstoffen in Betracht gezogen.

Der Lieferant ist noch zu informieren über:

  • Exaktes Lösungsmittel
  • Betriebstemperatur
  • Flüssigkeitsreinheit
  • Vakuumbedingungen
  • Prozesskonzentration
  • Umwelt- oder regulatorische Beschränkungen

Bei Vakuumgeräten kann die Auswahl auch von Ausgasung, Permeation und Kontamination abhängen – nicht nur von sichtbarem Quellen.

Alkohole

Viele FFKM-Mischungen bieten eine hervorragende Beständigkeit gegen Alkohole wie:

  • Methanol
  • Ethanol
  • Isopropylalkohol
  • Glykole

Die Situation wird noch komplexer, wenn Alkohol mit Säuren, Basen, Wasser oder aggressiven Reinigungsmitteln gemischt wird.

Lösungsmittelgemische

Eine Verträglichkeitstabelle für ein einzelnes reines Lösemittel lässt das Verhalten in einem Lösemittelgemisch möglicherweise nicht genau vorhersagen.

Gemischte Ströme können unterschiedliche Auswirkungen haben, weil:

  • Eine Komponente kann das Aufquellen des Polymers verstärken
  • Ein Lösungsmittel kann Inhaltsstoffe extrahieren
  • Wasser kann die chemische Aktivität verändern
  • Temperatur kann die Zersetzung beschleunigen
  • Die Mischungszusammensetzung kann sich während des Betriebs ändern.

Geben Sie nach Möglichkeit die vollständige Rezeptur an, einschließlich Nebengemenge.

FFKM-Beständigkeit gegen Amine

Amine gehören zu den wichtigsten Medien, die bei der Auswahl einer FFKM-Mischung sorgfältig bewertet werden müssen.

Sie werden verwendet in:

  • Gasentschwefelung
  • Verfeinerung
  • Chemische Synthese
  • Epoxidharzhärtung
  • Kohlenstoffabscheidung
  • Pharmazeutische Produktion
  • Korrosionsinhibatorenpakete
  • Halbleiterfertigung

Beispiele hierfür sind:

  • Monoethanolamin
  • Diethanolamin
  • Methyldiethanolamin
  • Ethylendiamin
  • Ammoniakgesättigte Lösungen
  • prozesusspezifische Aminmischungen

Warum sind Amine eine Herausforderung für Dichtungen?

Amine können bestimmte Elastomerformulierungen und Vernetzungssysteme angreifen, insbesondere bei erhöhten Temperaturen.

Mögliche Ergebnisse sind:

  • Übermäßige Schwellung
  • Weichheit
  • Härtung
  • Zugfestigkeitsverlust
  • Erhöhte bleibende Verformung
  • Reduzierte Schließkraft
  • Oberflächenabbau

Eine FFKM-Mischung, die hauptsächlich für den trockenen Hochtemperatureinsatz gedacht ist, ist möglicherweise nicht für heiße Amine geeignet.

Heiße Amine erfordern eine spezielle Qualität

Amine werden anspruchsvoller, wenn:

  • Die Konzentration steigt
  • Die Temperatur steigt
  • Wasser ist vorhanden
  • Die Flüssigkeit enthält Korrosionsinhibitoren
  • Der Prozess arbeitet unter Druck
  • Die Exposition ist kontinuierlich

Spezifische FFKM-Formulierungen wurden für Säuren, Amine, Lösungsmittel sowie Heißwasser oder Dampf entwickelt. Herstellerangaben zu einer Prozessqualitätsmischung belegen ausgezeichnete Beständigkeitswerte bei Aminen und Ammoniumhydroxid unter den angegebenen Testbedingungen.

Im Gegensatz dazu hat die Werkstoffberatung von Trelleborg bestimmte Hochtemperatur-FFKM-Qualitäten identifiziert, die für heißes Wasser, Dampf oder heiße aliphatische Amine nicht empfohlen werden. Dies verdeutlicht, warum die maximale Temperaturbeständigkeit nicht als Ersatz für die chemische Beständigkeit verwendet werden kann.

Diamine

Hohe Konzentrationen einiger Diamine können besonders schwerwiegend sein.

Trelleborg empfiehlt, Perfluorelastomer-Teile, die mit hohen Konzentrationen bestimmter Diamine verwendet werden, insbesondere bei Temperaturen über 100 °C zu testen. Derselbe Leitfaden warnt davor, dass kurzfristige Labortests die langfristigen Einsatzbedingungen möglicherweise nicht vollständig widerspiegeln.

Für den Amin-Service ist Folgendes bereitzustellen:

  • Vollständiger chemischer Name
  • Aminkonzentration
  • Wasserkonzentration
  • Betriebs- und Spitzentemperaturen
  • Druck
  • Sonstige Prozesszusätze
  • Belichtungsdauer
  • Aktuelles Dichtungsmaterial und Versagensart

Beständigkeit von FFKM gegenüber heißem Wasser und Dampf

Bei der Auswahl von Elastomeren wird Dampf häufig falsch eingeschätzt.

Ein Werkstoff kann zwar eine hohe Temperaturbeständigkeit in trockener Luft aufweisen, sich jedoch in unter Druck stehendem Dampf oder heißem Wasser dennoch als ungeeignet erweisen. Die Beständigkeit gegen trockene Hitze und die hydrothermische Beständigkeit sind unterschiedliche Anforderungen.

Warum Dampf so schwierig ist

Dampf kann mehrere Belastungen gleichzeitig verursachen:

  • Hohe Temperatur
  • Wasserkontakt
  • Druck
  • Temperaturwechselbeanspruchung
  • Chemische Reinigungsmittel
  • Druckverformungsrest
  • Schnelles Aufheizen und Abkühlen

Wiederholte Sterilisationszyklen können schädlicher sein als eine gleichmäßige Belastung, da sich die Dichtung wiederholt ausdehnt, zusammenzieht und erholt.

Nicht jede FFKM-Qualität ist dampfbeständig

Einige FFKM-Mischungen sind speziell für folgende Zwecke konzipiert:

  • Heißes Wasser
  • Druckdampf
  • Dampfsterilisation vor Ort
  • Reinigung vor Ort
  • Sterilisationszyklen
  • Pharmazeutische Verfahren

Andere Sorten sind für den Einsatz bei hohen Temperaturen im Trockenbetrieb optimiert und werden möglicherweise nicht für den Einsatz mit Dampf empfohlen.

In den Herstellerportfolios wird klar zwischen Allzweck-, Hochtemperatur-, oxidationsmittelbeständigen und dampfbeständigen Formulierungen unterschieden. So werden beispielsweise ausgewählte FFKM-Typen für Säuren, Amine und Dampf beschrieben, während bestimmte Hochtemperaturtypen ausdrückliche Einschränkungen hinsichtlich heißem Wasser und Dampf aufweisen.

Bereitzustellende Dampfparameter

Eine Steam-Anwendung sollte wie folgt definiert werden:

  • Dampftemperatur
  • Dampfdruck
  • Gesättigter oder überhitzter Dampf
  • Kontinuierliche Exposition oder Zyklen
  • Zyklusdauer
  • Anzahl der Zyklen
  • Heiz- und Kühlrate
  • Reinigungschemikalien
  • Erforderliche Lebensdauer

Beschreiben Sie die Anwendung nicht lediglich als “dampfbeständig”.”

CIP- und SIP-Systeme

Bei CIP- und SIP-Anlagen kann die Dichtung mit verschiedenen Umgebungsmedien in Kontakt kommen:

  1. Produktmedien
  2. Alkalischer Reiniger
  3. Säurereiniger
  4. Spülwasser
  5. Desinfektionsmittel
  6. Druckdampf

Die Verbindung muss mit dem gesamten Zyklus kompatibel sein.

Anwendungen in der Pharma- und Lebensmittelindustrie können zudem Folgendes erfordern:

  • Einhaltung der FDA-Vorschriften
  • USP-Prüfung
  • Geringe Extrakte
  • Chargenrückverfolgbarkeit
  • Reinigungsvalidierung
  • Dokumentation für die spezifische Verbindung

Der allgemeine Materialstatus von FFKM bestätigt nicht automatisch die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Die Konformität muss für die tatsächliche Rezeptur und die fertige Dichtung überprüft werden.

Wie ein chemischer Angriff zum Versagen von FFKM-Dichtungen führt

Selbst hochwertige FFKM-Dichtungen können versagen, wenn die Mischung oder das Dichtungsdesign ungeeignet ist.

FehlersymptomMögliche Ursache
Übermäßige SchwellungChemische Absorption oder inkompatible Verbindung
DichtungsextrusionSchwellung in Kombination mit Druck oder unzureichendem Drüsenraum
WeichheitPolymer- oder Compoundabbau
HärtungWärmealterung oder chemische Reaktion
KnackenChemischer Abbau, Temperaturwechselbeanspruchung oder mechanische Beanspruchung
DauerausgleichÜbermäßiger Druckverformungsrest
SchrumpfungExtraktion zusammengesetzter Inhaltsstoffe
Blasenbildung an der OberflächeChemoangriff, Druck oder Dekompression
Undichtheit nach DampfzyklenVerlust der Dichtkraft oder ungeeignete Dampfqualität
Früher dynamischer VerschleißSchwellung, Reibung oder unzureichende Schmierung

Chemisch induziertes Quellen kann den verfügbaren Nutraum ausfüllen und einen O-Ring in den Extrusionsspalt drücken. Herstellerempfehlungen identifizieren eine geringe Volumenänderung als wichtigen Indikator bei der Prüfung einer Mischung auf aggressive Chemikalien.

Chemische Beständigkeit ist mehr als nur Volumenquellung

Die Volumenänderung ist wichtig, sollte aber nicht das einzige Abnahmekriterium sein.

Ein chemischer Eintauchtest kann Folgendes bewerten:

  • Lautstärkeänderung
  • Gewichtsänderung
  • Härteänderung
  • Zugfestigkeitserhaltung
  • Reißdehnungserhaltung
  • Visueller Schaden
  • Druckverformungsrest
  • Dichtkraft-Rückhaltung

Für kritische Anwendungen sollte beim Testen Folgendes verwendet werden:

  • Die tatsächliche FFKM-Mischung
  • Das reale Prozessfluid
  • Tatsächliche chemische Konzentration
  • Normale Betriebstemperatur
  • Höchsttemperatur
  • Repräsentative Belichtungszeit

Eine Verbindung mit geringer Quellung kann dennoch Dichtkraft oder mechanische Festigkeit verlieren.

Warum Laborkompatibilitätstabellen ihre Grenzen haben

Chemische Beständigkeitsdiagramme sind nützlich für eine vorläufige Prüfung, können jedoch nicht jede Feldbedingung abbilden.

Veröffentlichte Bewertungen können auf Folgendem basieren:

  • Reine Chemikalien
  • Feste Konzentrationen
  • Kurze Immersionsphasen
  • Standardlaborproben
  • Stabile Temperaturen
  • Kein Druck
  • Keine Dichtungsbewegung

Reale Prozesse können Verunreinigungen, sich ändernde Konzentrationen, wiederholte Temperaturzyklen und mechanische Belastungen aufweisen.

Die Kompatibilitätsrichtlinien von Trelleborg besagen ausdrücklich, dass veröffentlichte Immersionstests die Praxisbedingungen möglicherweise nicht vollständig widerspiegeln, und empfehlen Anwendungstests, insbesondere bei anspruchsvollen Medien und erhöhten Temperaturen.

FFKM-Mischungsauswahl-Checkliste

Vor der Anforderung einer Empfehlung sind folgende Informationen bereitzustellen.

Chemische Informationen

  • Vollständige chemische Namen
  • Konzentrationen
  • Wassergehalt
  • Nebenbestandteile
  • Verunreinigungen im Prozess
  • Reinigungsmittel
  • Sterilisationsmedien
  • Schmiermittel

Temperaturinformationen

  • Mindesttemperatur
  • Normaltemperatur
  • Maximale Dauertemperatur
  • Kurzzeitige Höchsttemperatur
  • Reinigungstemperatur
  • Dampftemperatur

Druckinformationen

  • Normaldruck
  • Maximaler Druck
  • Vakuumgrad
  • Druckwechsel
  • Dekompressionsrate

Mechanische Informationen

  • Statische oder dynamische Dichtung
  • Hin- und hergehende oder rotierende Bewegung
  • Geschwindigkeit und Hub
  • Nutabmessungen
  • Extruderspalt
  • Oberflächengüte
  • Siegelgröße

Wirtschaftliche und qualitative Informationen

  • Erforderliche Lebensdauer
  • Aktuelle Robben-Lebensdauer
  • Vorhandene Fehlersymptome
  • Jahresmenge
  • Regulatorische Anforderungen
  • Rückverfolgbarkeitsanforderungen
  • Zeichnung oder physisches Muster

Häufige Fehler bei der FFKM-Auswahl

Auswahl allein nach Materialname

“FFKM” ist keine vollständige Materialspezifikation. Fordern Sie immer eine spezifische Verbindungsempfehlung an.

Konzentration ignorierend

Ein Werkstoff kann sich in 10%-Säure anders verhalten als in 98%-Säure.

Temperatur ignorieren

Die Kompatibilität kann mit steigender Temperatur deutlich abnehmen.

Überprüfung nur des Hauptprozessfluids

Reinigungsmittel und temporäre Prozesschemikalien müssen ebenfalls bewertet werden.

Auswahl der höchsten Temperaturklasse

Die Sorte mit der höchsten Trockenhitzebeständigkeit bietet möglicherweise nicht die beste Dampf- oder Aminbeständigkeit.

Unter der Annahme, dass sich alle chemischen Mischungen wie reine Fluide verhalten

Gemischte Ströme erfordern eine getrennte Auswertung.

Das Ersetzen von FKM durch FFKM ohne Überprüfung des Einbauraums

Unterschiede in Härte, Quellung und wärmebedingter Ausdehnung können die Dichtungspressung und die Nutausfüllung beeinträchtigen.

Überspringen von Anwendungstests

Für kritische Prozesse kann eine Validierung auf Labor- und Geräteebene erforderlich sein.

Fazit

FFKM-Dichtungen bieten eine außergewöhnlich breite Beständigkeit gegen Säuren, Lösungsmittel, Amine und Dampf, aber eine erfolgreiche Abdichtung hängt von der Auswahl der richtigen Mischung für die gesamte Betriebsumgebung ab.

Für Säureanwendungen, Konzentration, Oxidationsverhalten und Temperatur zu bewerten.

Für Lösungsmittelanwendungen, Berücksichtigen Sie die genaue Lösungsmittelmischung, das Quellungsverhalten, den Erhalt der mechanischen Eigenschaften und die Betriebswärme.

Für Aminanwendungen, Verwenden Sie eine aminbeständige Formulierung und achten Sie besonders auf heiße, konzentrierte oder diaminhaltige Medien.

Für Steam-Anwendungen, wählen Sie eine Verbindung aus, die speziell für heißes Wasser und Druckdampf entwickelt wurde, anstatt sich auf eine Trockenluft-Temperaturklasse zu verlassen.

Die finale FFKM-Auswahl sollte Folgendes berücksichtigen:

  • Jeder Prozess und jede Reinigungschemikalie
  • Konzentration
  • Temperatur
  • Druck
  • Belichtungsdauer
  • Robbenbewegung
  • Nutdesign
  • Erforderliche Lebensdauer

Wenn die Kosten für Leckagen, Verunreinigungen oder Ausfallzeiten hoch sind, ist anwendungsspezifisches Testen oft wertvoller als sich auf eine generische Kompatibilitätstabelle zu verlassen.

Häufig gestellte Fragen

Ist FFKM gegen Schwefelsäure beständig?

Viele FFKM-Mischungen bieten eine hervorragende Beständigkeit gegen Schwefelsäure, aber die Eignung hängt von der Konzentration, der Temperatur und der jeweiligen Mischung ab.

Kann FFKM mit Salpetersäure verwendet werden?

Ja, ausgewählte FFKM-Mischungen sind für oxidierende Säuren wie Salpetersäure ausgelegt. Hohe Konzentrationen und erhöhte Temperaturen erfordern eine sorgfältige Auswahl der Güteklasse und Tests.

Ist FFKM beständig gegen Aceton und MEK?

Viele chemikalienbeständige FFKM-Sorten bieten eine hohe Beständigkeit gegen Ketone wie Aceton und MEK. Das genaue Lösungsmittel, die Temperatur und die Expositionsbedingungen müssen dennoch überprüft werden.

Sind alle FFKM-Dichtungen aminbeständig?

Nein. Heiße und konzentrierte Amine können problematisch sein, und einige FFKM-Qualitäten sind besser für den Amin-Einsatz geeignet als andere.

Können FFKM-Dichtungen in Dampf verwendet werden?

Ja, es sollte jedoch eine dampfbeständige FFKM-Mischung gewählt werden. Einige Hochtemperatur-FFKM-Qualitäten werden für heißes Wasser oder Dampf nicht empfohlen.

Ist das FFKM mit der höchsten Temperatur auch am beständigsten gegen Chemikalien?

Nicht unbedingt. Eine für extreme trockene Hitze optimierte Sorte kann eine andere Beständigkeit gegen Dampf, Amine oder oxidierende Chemikalien aufweisen.

Wie sollte die chemische Beständigkeit von FFKM getestet werden?

Die Verbindung sollte der tatsächlichen chemischen Mischung bei repräsentativer Konzentration, Temperatur und Dauer ausgesetzt werden. Volumenänderung, Härte, Zugeigenschaften und Dichtverhalten sollten bewertet werden.

Kann eine chemische Verträglichkeitstabelle die Lebensdauer von Dichtungen garantieren?

Nein. Beständigkeitsübersichten sind Screening-Werkzeuge. Druck, Bewegung, Stopfbuchsendesign, Temperaturwechsel und langfristige Einwirkung beeinflussen ebenfalls die Lebensdauer.

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Walle Seals bietet maßgeschneiderte FFKM-O-Ringe, Dichtungen und Formteile für die chemische Verfahrenstechnik, die Halbleiterindustrie, die Pharmaindustrie, die Vakuumtechnik sowie für Hochtemperaturanwendungen.

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