Dichtungen mit langer Lebensdauer

Thomas Olma

Die Viton Fluorkautschuk-Spezialitäten von DuPont Dow Elastomers sind die Nachfolgetypen von Viton GF mit einer breiten Chemikalienbeständigkeit, GBL für den Einsatz in Schmier- und Kühlmittelsystemen, GLT für den Einsatz bei tiefen Temperaturen und GFLT mit breiter Chemikalienbeständigkeit auch bei tiefen Temperaturen. Die Fluorkautschuk-Spezialitäten werden zusätzlich mit einem S gekennzeichnet. Sie überwinden zum einen bestehende Grenzen beim Verarbeiten wie das häufig auftretende Anhaften von Teilen am Werkzeug. Zum anderen eröffnen sie dem Anwender neue Einsatzmöglichkeiten aufgrund ihrer sehr guten Langzeit-dichtwirkung und Tieftemperaturbeständigkeit.

Fertigteile aus den Viton Fluorkautschuk-Spezialitäten haben eine größere Bruchdehnung und eine verbesserte Zugfestigkeit im Vergleich zu Teilen aus den bisher eingesetzten Fluorkautschuken. Dadurch sind sie wesentlich robuster und leichter einzubauen. Der Druckverformungsrest der neuen Typen ist – sowohl getempert als auch ungetempert – deutlich geringer. Beispielsweise liegt der Wert für das ungetemperte Viton GBL-S mehr als 50% unterhalb dem der Vorgängertype GBL-900 (Abb. 1). Daraus resultieren eine bessere Dichtwirkung und eine längere Lebensdauer der Dichtungen aus dem neuen Material. Untersuchungen zur Wärmealterungsbeständigkeit bestätigten die verbesserte Langzeit-Dichtwirkung: Bei den Spezialitäten ist die Abnahme der Zugfestigkeit nach 70 h bei 250 °C noch geringer als bei den Vorgängertypen. Die ohnehin schon sehr guten Werte für die Bruchdehnung erhöhen sich nach dem Test sogar, beispielsweise bei Viton GLT-S um mehr als 20%, während die Bruchdehnung von GLT um 3,7% abnimmt.

Auch bei tiefen Temperaturen haben die Typen mit der veränderten Polymer-Architektur eine verbesserte Dichtwirkung: Belastungstests zeigten, dass die veränderten Fluorkautschuke den Temperaturbereich, in dem die Dichtungen zuverlässig dichten, nach unten erweitert haben. Bezüglich der Chemikalienbeständigkeit sind die Spezialitäten vergleichbar mit den Vorgängertypen, in einigen Medien sind sie sogar besser. Beispielsweise quillt Viton GF-S nach 168-stündiger Einwirkung von 100 °C heißem, destilliertem Wasser sowie von 70 °C heißer Salpetersäure deutlich weniger als Viton GF (Abb. 2).

Die grundlegende Polymerstruktur der Viton Fluorkautschuk-Spezialitäten ähnelt sehr stark der der bislang verfügbaren Typen. Eine im Vergleich zu den bisherigen Typen engere Molekulargewichtsverteilung verbessert die Fließfähigkeit. Darüber hinaus zeichnen sie sich durch eine höhere Vernetzungsgeschwindigkeit aus. Beispielsweise ist die Vulkanisation bei Viton GFLT nach 15,6 min zu 90% abgeschlossen, bei Viton GFLT-S dagegen bereits nach 4,1 min. Die bessere Fließfähigkeit und die höhere Vernetzungsgeschwindigkeit erlauben es dem Verarbeiter, die Zykluszeiten beim Spritzguss deutlich zu verkürzen. Bei der Extrusion lässt sich mit den Spezialitäten die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöhen bei vergleichsweise geringer Strangaufweitung.

Die spezielle Vernetzungsstellen-Technologie erhöht neben der Einreiß- und Zugfestigkeit auch die Bruchdehnung in der Wärme und vermindert das Anbacken der Teile am Werkzeug. Dadurch sinkt die Zahl der beim Entformen durch Einreißen oder Verzug beschädigten Teile. Beispielsweise haften im Mittel nur 3,3% der Teile aus Viton GLT-S an der Form, verglichen mit 62% bei Viton GLT.

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