Gomma Viton: la guida definitiva

Prodotto per la prima volta da DuPont, Viton è un fluoroelastomero ed è noto come la gomma di scelta quando tutti gli altri falliscono.

In questa guida definitiva, vi spiegheremo cos'è la gomma Viton, come viene prodotta e lavorata e perché questo elastomero è così popolare. Vi spiegheremo anche come scegliere il tipo di gomma Viton più adatto alle vostre esigenze. Continuate a leggere. scopri perché questo materiale merita tutto questo clamore.

Cos'è la gomma Viton?

Il Viton è una gomma sintetica che è a base di fluorocarburi. È classificato come fluoroelastomero. Come la maggior parte dei fluoroelastomeri, il Viton mostra resistenza a una gamma più ampia di sostanze chimiche rispetto ad altri elastomeri. 

Sebbene queste gomme siano comunemente chiamate Viton, sono ufficialmente chiamate Materiali Kautschuk al fluoro, solitamente abbreviato in FKM. Viton è il marchio dato al prodotto originale da DuPont.

La Chemours Company, una spin-off di DuPont, produce ancora la gomma Viton originale. Tuttavia, gli FKM sono ora prodotti da altre aziende in tutto il mondo, tra cui 3M. 

DuPont ha creato la gomma Viton originale per soddisfare le esigenze dell'industria aerospaziale. Tuttavia, ottima resistenza al calore dell'elastomero, oltre alla sua capacità di resistere all'esposizione a sostanze chimiche e carburanti forti, lo ha reso una scelta popolare in altri settori, tra cui:

• Lavorazione chimica
• Automotive
• Produzione di semiconduttori
• Aviation
• Raffinazione del petrolio
• Produzione alimentare e farmaceutica.

Chimica della gomma Viton

Esistono diversi tipi di mescole di gomma Viton, ma tutte contengono fluoruro di vinilidene (VDF). VDF è un gase, se combinato con esafluoropropilene o HFP, il risultato è un FKM di tipo 1.

Il VDF può essere combinato con altri prodotti chimici per produrre altri tipi di FKM. Ad esempio, se combinato con HFP e tetrafluoroetilene (TFE), il risultato è un FKM di tipo 2. Questi hanno una migliore resistenza alla temperatura e agli agenti chimici, ma mostrano una ridotta flessibilità alle basse temperature.

Oltre alla composizione chimica, il meccanismo di reticolazione utilizzato per polimerizzazione di FKM Svolge inoltre un ruolo cruciale nella creazione di diversi tipi di gomma Viton. I tre meccanismi di reticolazione attualmente utilizzati sono:

• Reticolazione della diammina: Relativamente poco comune, ma consente di ottenere migliori caratteristiche di legame tra gomma e metallo.

• Reticolazione ionica: Metodo di polimerizzazione più comunemente utilizzato. Rispetto alla reticolazione con diammina, si ottiene una migliore resistenza al calore, deformazione fissata alla compressione e stabilità idraulica.

• Reticolazione del perossido: Questo metodo di polimerizzazione è stato sviluppato per FKM di tipo 3. Gli FKM di tipo 3 hanno una maggiore flessibilità alle basse temperature rispetto ai tipi 1 e 2.

Vantaggi della gomma Viton

La gomma Viton presenta una lunga serie di vantaggi rispetto ad altri elastomeri, tra cui:

• Resistenza al calore superiore: La gomma Viton può funzionare in modo affidabile a temperature fino a 260 °C e resistere all'esposizione occasionale a temperature più estreme. Gomma nitrile (NBR), un'alternativa più economica, può essere utilizzata in modo affidabile solo a un temperatura di esercizio di 100°C. 

• Eccellente resistenza agli oli e alle sostanze chimiche: Il Viton è altamente resistente alla degradazione causata da numerosi prodotti chimici, carburanti, solventi e oli minerali. Questo materiale è inoltre idrorepellente e non è facilmente penetrabile dai liquidi a base d'acqua grazie alla sua natura idrofobica.

• Uso esterno: Il Viton rimane relativamente inalterato dai raggi UV e, come detto in precedenza, non è influenzato in modo significativo dall'acqua. Ciò significa che mantiene le sue proprietà, incluso il colore, anche se utilizzato all'aperto. È anche resistente all'ossidazione, alla muffa e all'ozono.

• Flessibilità ed elasticità: La resistenza alla trazione del Viton è buona e dimostra una maggiore flessibilità e capacità di mantenere la sua forma sotto stress rispetto ad alcuni gomme sintetiche.

• Invecchiamento lento: Il Viton non si degrada facilmente a contatto con molti liquidi, nemmeno in caso di esposizione prolungata. Questo è uno dei numerosi fattori che rendono il materiale resistente all'invecchiamento.

• Bassa permeabilità ai gas: Il Viton ha una bassa permeabilità ai gas, che lo rende eccellente per la sigillatura, soprattutto laddove i gas potrebbero degradare altri materiali. 

• Set di compressione basso: Anche dopo una compressione prolungata, i prodotti Viton riacquisteranno gran parte della loro dimensione e forma originali. Molti elastomeri si deformano permanentemente a causa di una compressione prolungata.

• Lunga durata: Grazie all'eccellente resistenza chimica degli FKM e alle buone proprietà meccaniche, queste robuste guarnizioni in gomma possono funzionare a lungo anche negli ambienti più difficili. Ciò si traduce in meno guasti e in una maggiore efficienza operativa.  

Applicazioni della gomma Viton

Le proprietà del Viton lo rendono il materiale ideale per numerose applicazioni. Tuttavia, questo materiale costa molto di più degli altri. Viene solitamente utilizzato quando le esigenze specifiche dell'applicazione possono giustificarne l'elevato costo, come illustrato di seguito.

1. Aviazione e aerospaziale

Sia l'aviazione che industrie aerospaziali richiedono materiali in grado di resistere a temperature che possono variare da basse a molto alte.

Inoltre, i materiali utilizzati per gli o-ring e altre guarnizioni devono essere in grado di resistere ai carburanti e alle sostanze chimiche aggressive, come i fluidi idraulici utilizzati in queste applicazioni. Il Viton supera gli altri elastomeri nel soddisfare queste richieste.

2. Elaborazione chimica

Nell'elaborazione chimica, Viton è importante per prevenire la fuoriuscita di sostanze chimiche nocive. Questa gomma sintetica può resistere a molte interazioni chimiche e può essere utilizzata su apparecchiature utilizzate per acidi di processo, solventi e altre sostanze chimiche.

Il Viton può anche essere utilizzato per creare rivestimenti in grado di proteggere le superfici che potrebbero entrare in contatto con sostanze chimiche dannose.

3. Industria automobilistica

Le attrezzature importanti nei veicoli sono protetto dall'esposizione utilizzando guarnizioni in gomma Viton. O-ring realizzati con questo materiale vengono utilizzati per guarnizioni esposte a lubrificanti, carburanti per autoveicoli ossigenati e alte temperature. Per esempio, O-ring in viton si trova nella pompa del carburante e nell'iniettore del carburante.

4. Industria alimentare e farmaceutica

Esposizione a grassi animali può causare screpolature, rigonfiamenti e ammorbidimento della gomma. Questa degradazione può rendere inutilizzabili alcune guarnizioni. Il Viton è altamente resistente ai grassi animali ed è altamente raccomandato per applicazioni nell'industria alimentare in cui i grassi animali e altri fluidi rappresentano un problema.

5. Strumentazione

Gli strumenti utilizzati in molte applicazioni richiedono una tenuta robusta e affidabile per proteggere le parti interne sensibili dall'esposizione. La gomma Viton viene utilizzata per la produzione. guarnizioni, diaframmi, cerchi, separatori e altri componenti per strumenti utilizzati per applicazioni critiche in ambienti difficili, ad esempio nell'esercito.

 

Tipi di gomma Viton

Il modo più semplice per classificare gli FKM è in base alla loro composizione chimica. Ciò si traduce in cinque diversi tipi di FKM come spiegato di seguito:

• Tipo-1: Composto da VDF e HFP. Il 66% del peso di questi FKM è costituito da fluoro.
• Tipo-2: Composto da VDF, HFP e TFE. Contenuto di fluoro del 68-69%. Migliore resistenza al calore e agli agenti chimici rispetto al tipo 1.
• Tipo-3: Contiene VDF, TFE e Perfluorometilviniletere (PMVE). Il contenuto in peso di fluoro varia tra il 62% e il 68%. I materiali hanno una migliore flessibilità alle basse temperature rispetto ai tipi 1 e 2.
• Tipo-4: Composto da polipropilene, VDF e TFE. Il contenuto di fluoro è di circa il 67%. I materiali hanno una maggiore resistenza alla base, ma scarse proprietà di rigonfiamento.
• Tipo-5: Contiene VDF, TFE, HFP, PMVE ed etilene. Maggiore resistenza alle basi e migliore resistenza all'acido solfidrico ad alte temperature. 

Produzione e lavorazione della gomma Viton

La fabbricazione del Viton è simile a quello di altre gomme sinteticheLe materie prime principali vengono miscelate con agenti indurenti, coadiuvanti tecnologici, acceleratori e altri componenti per formare la gomma grezza.  

La gomma viene modellata nella forma della guarnizione o di altri prodotti utilizzando processi come l'estrusione e l'estrusione stampaggio a compressioneLe parti estruse vengono sottoposte ad un'altra fase di polimerizzazione e indurimento, ovvero la vulcanizzazione, che conferisce al materiale proprietà quali maggiore durezza e tenacità. 

Molti componenti possono essere aggiunti alla gomma durante la lavorazione, a seconda delle proprietà desiderate del prodotto finale. Ecco perché i prodotti in gomma Viton possono avere molte qualità diverse.

Come scegliere la gomma Viton giusta

L'applicazione dovrebbe guidare la scelta della gomma Viton. I diversi tipi di gomma Viton hanno proprietà diverse. Alcuni offrono eccezionale resistenza chimica ad alta temperatura ma potrebbe non garantire una buona tenuta a basse temperature. 

Dovresti anche considerare il produttore dell'FKM per assicurarti di ottenere un materiale di buona qualità ad un ottimo prezzo. 

Gli FKM sono più costoso rispetto ad altre gomme sintetiche. Dovresti consultare un esperto per assicurarti di non scegliere un FKM costoso quando uno più economico ti andrà altrettanto bene.

Conclusione

Le gomme Viton, o FKM, costituiscono alcuni le migliori guarnizioni nel mondo di oggi. La loro capacità di resistere a una gamma così ampia di sostanze chimiche e ad alte temperature li rende un materiale ideale in molti settori industriali.

Tutti gli FKM contengono fluoro, ma è possibile aggiungere altri composti per migliorarne alcune qualità. Questo elastomero fluoropolimerico può essere suddiviso in 5 classi diverse. È un materiale durevole, ma il suo costo elevato e le numerose varianti disponibili suggeriscono di rivolgersi a un esperto per valutare le proprie esigenze prima di effettuare una scelta.

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