Panoramica:
Gli FKM o fluoroelastomeri sono una classe di elastomeri che hanno resistenza a un'ampia gamma di sostanze chimiche e ottime prestazioni alle alte temperature. I tipi speciali con diverse composizioni di monomeri e contenuto di fluoro sono personalizzati per una superiore resistenza ai fluidi, prestazioni a bassa e alta temperatura e loro combinazioni.
Caratteristiche:
▲ Eccellente resistenza alla temperatura
▲ Buon tempo, invecchiamento e stabilità all'ossigeno
▲ Elevata stabilità chimica
▲ Eccellente resistenza agli oli e ai grassi minerali
▲ Ottima resistenza in mezzi non polari
▲ Intervallo di temperatura da -55 gradi a più 250 gradi
▲ Bassa permeabilità ai gas
FPM è l'abbreviazione internazionale secondo DIN/ISO e FKM è l'abbreviazione della categoria della gomma fluorurata secondo lo standard americano ASTM. Viton® è un marchio registrato di Chemours, Tecnoflon® è un marchio registrato di Solvay Specialty Polymers, Dyneon™ è un marchio registrato di 3M Dyneon e DAI-EL™ è un marchio registrato di polimeri forniti da Daikin.
Resistenza chimica e stabilità:
La resistenza chimica e la stabilità alle alte temperature sono dovute ai voluminosi atomi di fluoro, che proteggono la struttura polimerica e i legami carbonio-fluoro dagli attacchi, e all'elevata energia di legame dei legami carbonio-fluoro, come mostrato nella figura seguente.
Figura 1. Energia di legame (kJ/mol)
Figura 2. Energia legante (kJ/mol)
FKM può essere tipicamente utilizzato per lunghi periodi di tempo a temperature fino a 200 gradi. Nelle specifiche automobilistiche, di solito viene definita una durata di servizio di almeno 5000 ore.
Monomero FKM:
Per esibire un comportamento elastico, i polimeri devono essere flessibili e in grado di riprendersi da deformazioni significative. Ciò richiede che il polimero sia sostanzialmente amorfo. Spesso i polimeri sono reticolati per formare una rete tridimensionale. La forza motrice per il recupero della deformazione è la tendenza dei segmenti di catena a tornare a uno stato disordinato. In generale, le catene di fluorocarburi sono relativamente rigide rispetto agli idrocarburi e quindi mostrano un rilassamento e un recupero dalla deformazione piuttosto lenti. I fluoroelastomeri sono composti da due o più unità monomeriche differenti. Catene con monomeri come VF2 (o VDF), TFE ed etilene tendono a cristallizzare se abbastanza lunghe. Pertanto, i monomeri contenenti gruppi pendenti ingombranti come HFP, PMVE e propilene vengono incorporati per produrre polimeri amorfi. La Figura 3 delinea i monomeri comunemente usati.