Tư vấn gioăng
So sánh cao su Viton (FKM) và PTFE loại nào tốt hơn
Cao su Fluoroelastomer (FKM) là một loại elastomer nhiệt rắn trong khi Polytetrafluoroethylene (PTFE) là một loại nhiệt dẻo. Cả hai đều là vật liệu flo hóa bao gồm các nguyên tử cacbon được bao quanh bởi các nguyên tử flo, mang lại cho chúng khả năng chống hóa chất đáng kinh ngạc. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ so sánh cả hai vật liệu với nhau trong một cuộc so sánh FKM với PTFE để xem vật liệu flo hóa nào là tốt nhất.
Bảng so sánh FKM và PTFE
| FKM | Điểm | PTFE |
| Nguồn gốc: Máy bay Thế chiến II bị ảnh hưởng bởi lớp phủ nitrile bị rò rỉ của thời đại đó, thiếu hiệu suất nhiệt độ lạnh cần thiết cho nhiều ứng dụng khác nhau. Tính trơ về mặt hóa học của liên kết Flo-Carbon có nghĩa là chất đàn hồi flo, hay chất đàn hồi fluoro, là một kết luận tự nhiên. Vì vậy, cao su FKM đã được thương mại hóa vào năm 1948. | 1-0 | Nguồn gốc: PTFE được Roy Plunkett, một nhà khoa học tại DuPont, tình cờ phát hiện vào năm 1938. Plunkett đã thử nghiệm với chất làm lạnh và lưu trữ chúng trong các bình. Ông ngạc nhiên khi thấy các khí đã trùng hợp, tạo thành một chất sáp màu trắng không phản ứng với bất kỳ hóa chất nào và có thể chịu được nhiệt độ cực cao. DuPont đã đăng ký nhãn hiệu cho thương hiệu đầu tiên của vật liệu PTFE – Teflon – vào năm 1945. |
| Kết luận: Sự phát triển của PTFE là một sự trớ trêu đầy quyến rũ của số phận dẫn đến sự ra đời của một vật liệu đáng chú ý. Tuy nhiên, một vật liệu ấn tượng không kém trong cao su FKM đã ra đời do nhu cầu cấp thiết trong những năm chiến tranh. Vì lý do đó, đóng góp lịch sử của FKM fluoroelastomer có nghĩa là nó sẽ vượt qua vòng này một cách sít sao. | ||
| Tính chất của cao su FKM: Cao su FKM chứa liên kết cacbon-flo mạnh, mang lại khả năng chống hóa chất, nhiệt và oxy hóa cao. FKM chứa nhiều liên kết cacbon-hydro khác nhau (một liên kết yếu đối với khả năng chống nhiệt và hóa chất) nhưng vẫn có khả năng chống hóa chất tốt hơn hầu hết các loại elastomer khác. | 1-1 | Tính chất của PTFE: PTFE bao gồm một chuỗi các nguyên tử carbon với hai nguyên tử flo liên kết với mỗi carbon. Các nguyên tử flo này bao quanh chuỗi carbon, tạo thành một phân tử đặc với các liên kết carbon-flo rất mạnh và cấu trúc polyme khiến PTFE trơ với hầu hết các hóa chất. |
| Kết luận: Chỉ dựa trên thành phần hóa học riêng lẻ, việc PTFE không có liên kết cacbon-hydro khiến nó trở thành vật liệu trơ về mặt hóa học hơn FKM (mặc dù FKM vẫn có khả năng chống hóa chất đáng kinh ngạc). Vì lý do đó, PTFE chỉ thua FKM trong vòng này. | ||
| Ưu điểm: Phạm vi nhiệt độ rộng (-45°C – 204°C)
Khả năng chống hóa chất tuyệt vời Mật độ cao và cảm giác chất lượng cao Tính chất cơ học tốt Có thể được thiết kế để giải nén bằng chất nổ, CIP, SIP và FDA |
2-2 | Ưu điểm: Khả năng chịu nhiệt độ rộng (-30°C đến +200°C)
Trơ về mặt hóa học Cách điện tuyệt vời Có khả năng chịu được thời tiết cao Không dính và chống nước Hệ số ma sát thấp nhất của bất kỳ chất rắn nào |
| Kết luận: Không thể chia nhỏ chúng trong vòng này. FKM có khả năng chịu nhiệt tốt hơn nhưng lại kém hơn PTFE về khả năng chống hóa chất. Trong khi PTFE có khả năng chịu nhiệt kém hơn một chút nhưng lại có nhiều đặc tính không dính. Đây là một sự cân bằng! | ||
| Nhược điểm: Có thể nở ra trong dung môi có flo
Không thể sử dụng với kim loại kiềm nóng chảy hoặc khí Chi phí cao hơn các loại hydrocarbon không chứa flo khác Việc lựa chọn sai FKM cho một ứng dụng có thể dẫn đến thất bại nhanh chóng Nhiệt độ thấp có thể tốn kém |
3-2 | Nhược điểm: Độ bền và độ cứng thấp
Không thể xử lý nóng chảy Khả năng chống bức xạ kém Độ cứng bờ cao hơn làm cho PTFE kém bịt kín hơn Vòng đệm PTFE ‘O’ có tỷ lệ rò rỉ cao hơn các loại chất đàn hồi khác Tính không đàn hồi làm cho việc lắp đặt nhiều lớp đệm trở nên bất khả thi |
| Kết luận: Xét về mọi mặt, cao su FKM giành chiến thắng trong vòng này vì độ bền, tính linh hoạt và khả năng bịt kín vượt trội. Tất nhiên, nếu không có gì khác đủ ngoài một lớp bịt kín trơ về mặt hóa học thì PTFE là một lựa chọn tuyệt vời. Tuy nhiên, FKM cung cấp tính linh hoạt hơn một chút…theo mọi nghĩa! | ||
| Ứng dụng: Ô tô
Xử lý hóa học Dầu khí Máy móc hạng nặng Hàng không vũ trụ Nhiều người khác |
4-3 | Ứng dụng: Thiết bị xử lý hóa chất
van vận chuyển hóa chất màng bơm |
| Kết luận: Đây là một sự kết hợp chết người khác! FKM có phạm vi ứng dụng rộng hơn và có thể được áp dụng cho một số ứng dụng thực sự nặng. Tuy nhiên, bất chấp những hạn chế của nó, đối với các ứng dụng khó khăn nhất liên quan đến áp suất, nhiệt độ và hóa chất ăn mòn cực độ, vật liệu PTFE cung cấp giải pháp tối ưu. | ||
| Chi phí: Cao su FKM là sản phẩm cao cấp, do thành phần hóa học và khả năng chống hóa chất sau đó. Các lựa chọn elastomer rẻ hơn có thể áp dụng nếu không quan tâm đến khả năng chống hóa chất và nhiệt độ. | 5-3 | Chi phí: Vật liệu PTFE cũng là một sản phẩm cao cấp. Một lần nữa, nếu ứng dụng của bạn liên quan đến bất cứ thứ gì ít hơn nhiệt độ, áp suất và hóa chất khắc nghiệt nhất, thì một giải pháp thay thế rẻ hơn có thể là lựa chọn tốt hơn. Để có đặc tính bịt kín tối ưu, PTFE được liên kết với lõi đàn hồi để cung cấp khả năng chống nén. |
| Nhận định: FKM và PTFE đều là những sản phẩm cao cấp, vì lý do chính đáng. Cả hai vật liệu này đều có những đặc tính đặc biệt, giải thích cho chi phí sản xuất chúng. Tuy nhiên, bạn nên nhớ rằng đối với các ứng dụng khắc nghiệt, cả hai đều có những đặc tính đặc biệt. Bạn nhận được những gì bạn phải trả trong những tình huống này và thường thì các lựa chọn thay thế rẻ hơn sẽ hỏng sớm hơn, về cơ bản là tiết kiệm sai lầm. | ||
| Kết quả: Về mặt cân bằng, các đặc tính đàn hồi của FKM vừa mang lại cho nó lợi thế trong cuộc thi giả định này. Cuối cùng, cả hai vật liệu flo này đều có khả năng chống chịu hóa chất và nhiệt độ đặc biệt. Tuy nhiên, với tư cách là một loại nhựa, PTFE cứng hơn FKM; khiến nó chỉ phù hợp với các ứng dụng bịt kín khắc nghiệt nhất, nơi áp suất cao và hóa chất ăn da là mối quan tâm chính. Tính phù hợp rộng rãi hơn của FKM như một vật liệu bịt kín đã, ừm, khẳng định chiến thắng của nó! | ||
