Panduan Lengkap Pengendalian Mutu Senyawa Fluororubber: Masalah & Solusinya
Artikel ini memberikan pengantar yang relatif rinci tentang karet fluor, meliputi aplikasi, sifat, formulasi, pemrosesan, dan masalah umum yang terkait dengan senyawa tersebut.
I. Pengantar Dasar tentang Karet Fluororubber
Karet fluor mengacu pada elastomer polimer sintetis di mana atom fluorin terikat pada atom karbon dari rantai utama atau rantai samping. Atom fluorin memberikan ketahanan panas, ketahanan oksidasi, ketahanan minyak, dan ketahanan korosi yang sangat baik pada karet, sehingga terutama digunakan di bidang produk penyegelan khusus.
Saat ini, varietas utama karet fluor yang umum adalah karet fluor biner biasa. Tipe F26 (kopolimer vinilidena fluorida dan heksafluoropropilena) dan karet fluor terner Tipe F246, yang sesuai dengan VITON A dan B dari DuPont. Konsumsinya mencakup lebih dari (90%) dari total konsumsi karet fluor di dunia.
Karet fluor khusus lainnya meliputi:
Karet tetrafluoroetilena-propilena (FEPM): Kopolimer tetrafluoroetilena dan propilena. Ia menunjukkan ketahanan korosi yang tinggi terhadap asam anorganik (misalnya, asam sulfat (96%), perubahan volume (≤ 5%)), alkali, berbagai zat pemutih, air superpanas dan uap, terutama uap yang bercampur dengan asam/alkali, dan minyak hidrolik berbasis fosfat.
Karet fluor yang dapat disembuhkan dengan peroksida: Dimodifikasi dengan menambahkan monomer tempat pengerasan ke karet fluor biner atau terner. Contoh umum termasuk karet vinil eter terfluorinasi, seperti VITON GLT dari DuPont.
Perfluoroelastomer (FFKM): Sifat suhu rendah yang sangat baik, kandungan fluorin yang tinggi, dan ketahanan pelarut yang unggul.
Karet fluorosilikon: Sifat suhu rendah yang sangat baik, ketahanan pelarut rata-rata.
II. Sifat-sifat Karet Fluor
Karet fluor tipe F26 biasa biasanya memiliki kekuatan tarik (10\sim) 20MPa, perpanjangan saat putus (150% \sim 600%), kekuatan sobek (20\sim 40\mathrm{kN / m}), elastisitas yang buruk, ketahanan aus yang baik, dan densitas (1,8\sim 2,1\mathrm{g / cm}^3).
Tipe F26 dapat bekerja dalam jangka panjang pada suhu (200℃- 250℃) dan jangka pendek sekitar (280℃); tipe F246 dapat bekerja dalam jangka panjang pada suhu (250℃).
Stabilitas luar biasa terhadap cairan organik, minyak bakar, dan minyak pelumas. Tahan terhadap sebagian besar asam anorganik dan hidrokarbon.
Karet fluor biasa memiliki ketahanan rata-rata; FEPM direkomendasikan untuk kinerja yang lebih baik.
Suhu rapuhnya sekitar (-25°C). Jenis khusus seperti fluorosilicone menawarkan fleksibilitas suhu rendah yang lebih baik.
Karet fluor memiliki ketahanan terhadap cuaca dan ozon yang sangat baik. Karet ini dapat disimpan secara alami selama lebih dari 10 tahun dan tidak menunjukkan keretakan setelah lebih dari 1 bulan berada di udara dengan ozon 100 PPM.
Kandungan halogen (fluorin) yang tinggi memberikan ketahanan api yang sangat baik; bahan ini padam sendiri setelah api dihilangkan.
Performa vakum yang sangat baik dengan tingkat difusi udara yang rendah. Lebih baik daripada karet kloroprena (CR) dan karet alam.
III. Pencampuran dan Pemrosesan Karet Fluorin
Pilih karet mentah yang sesuai berdasarkan kondisi penggunaan. F26/F246 untuk panas, FFKM untuk panas ekstrem, dan FEPM untuk media korosif atau uap.
Karet fluor adalah fluoropolimer yang sangat jenuh. Pengeringan dengan sulfur tidak dapat digunakan. Pengeringan dengan bisphenol AF/BPP dan peroksida umum digunakan saat ini.
Stabilizer menetralkan HF yang dilepaskan selama vulkanisasi. Yang umum digunakan adalah oksida logam seperti (\mathrm{MgO}) dan (\mathrm{Ca(OH)_2}).
Bahan pelunak jarang digunakan karena mudah menguap. Bahan pembantu seperti lilin sawit, WS280, dan 935P digunakan untuk meningkatkan aliran dan mencegah lengket.
Pendinginan yang ditingkatkan sangat penting karena konduktivitas termal yang buruk dan pembangkitan panas yang tinggi selama pencampuran untuk mencegah gosong.
Membutuhkan pengeringan primer dan pengeringan sekunder suhu tinggi terbuka (misalnya, (230°C × 16 jam)) untuk menghilangkan zat dengan berat molekul rendah.
IV. Aplikasi Karet Fluor
Digunakan secara luas di Otomotif Elektronik Penerbangan Pembuatan kapal Dan Industri KimiaKhusus digunakan untuk cincin-O, gasket, dan segel pada sistem bahan bakar dan transmisi.
V. Masalah Umum & Solusinya
1. Kontaminasi Jamur
Solusi: Tingkatkan dosis penerima asam; tambahkan bahan bantu pelepas cetakan (lilin sawit); oleskan permukaan cetakan dengan bahan pelepas semi-permanen.
2. Cetakan Pendek/Pengisian Tidak Lengkap
Solusi: Gunakan karet dengan viskositas Mooney rendah; tingkatkan waktu pembakaran; turunkan suhu atau tingkatkan tekanan; sesuaikan penempatan muatan.
3. Tidak Merata atau Tidak Sembuh
Catatan: Hindari bahan-bahan asam; jangan gunakan asam stearat; hindari karbon hitam kelas HAF atau silika yang diendapkan; jangan menambahkan sulfur.
4. Gosong dan Tepian yang Terbakar
Solusi: Campurkan dengan karet viskositas Mooney rendah; kurangi dosis BPP atau Ca(OH)₂ untuk memperlambat laju pengerasan.
5. Kerusakan Produk
Penyebab: Cetakan terlalu rapat; permukaan rongga kasar; suhu pengeringan tinggi yang membuat senyawa menjadi rapuh; kekuatan senyawa rendah.
6. Deformasi Produk
Solusi: Pastikan pengerasan primer yang memadai; gunakan peningkatan suhu bertahap untuk pengerasan lanjutan; pilih bahan dengan viskositas yang sesuai.
7. Penyebaran yang Buruk
Solusi: Gunakan faktor pengisian kecil pada mixer; jaga kecepatan rotor dan suhu pengeluaran tetap rendah; pastikan pendinginan dan waktu istirahat yang cukup.
8. Perbedaan Warna
Faktor-faktor yang memengaruhi: Kualitas bahan baku; penuaan standar warna; kontaminasi selama pencampuran; fluktuasi suhu selama pengeringan.