مقدمه ای درباره ی FKM:

پس از سنتز پلی تترافلوروتین در سال ۱۹۳۸ ، سرانجام در سال ۱۹۵۶ تولید آن از پلیمرهای آمورف وینیلیدن فلوراید(vf2) و کلروتری فلورواتیلن (CIFE) با بیشتر از ۶۰ درصد فلوئور و با یک دمای انتقال شیشه ی کم ، میسر شد. این کوپلیمرها در اصطلاح  CFM شدند.

اما الاستومرهای فلوئری جدیدتر که دارای مقاومت حرارتی بیشتری هستند به طور وسیعی جانشین انها شده اند.

با استفاده از یک مونومر توده ای در کوپلیمریزاسیون ، تقارن زنجیر و به دنبال آن ، سفتی زنجیه ی پلی وینیلیدن  کمتر می شود. از آنجایی که دمای ذوب پلی وینیلیدن فلوراید ۱۸- درجه ی سانتی گراد است قرار گرفتن یک کومونومر در داخل زنجیره پلیمر آن باعث کاهش حدودی ۴۰- درجه ی سانتی گراد در دمای انتقال شیشه ی خواهد شد.

با وجود این که قیمت این الاستومر بالاست، اما تحمیل نیازمندهای صنعت اتومبیل سازی باعث شده که تمایل برای به کاربردن اورینگ fkm به مقدار قابل توجهی افزایش یابد و در برخی از این کاربردها هم جایگزین nbr ,q شده است.

بنابراین در سال ۱۹۸۶ مقدار تولید اورینگ fkm در جهان به طرز چشم گیری از ۶۵۰۰تن به ۱۲۰۰۰تن افزایش یافته است.

تولید FKM:

استفاده از روش پلیمریزاسیون امولسیونی در دمای بالا با به کاربردن پر اکسیدها به عنوان بازدارنده ی پلیمریزاسیون برای تولید FKM ترجیح داده می شود . از آنجایی که فلوئوروالفین ها در شرایط فشار محیط به شکل گازی هستند سیستم پلیمریزاسیون آن ها تحت فشار بالایی قرار دارد. وزن مولکولی پلیمر با اصلاح گرهای زنجیر مانند هیدروکربن های کلرینه شده ، الکیل مرکاپتان ها ، الکیل استرها ، هالوزن ها ، یابا تنظیم نسبت مونومر به اغازگر واکنش پلیمریزاسیون ، قابل کنترل است.

ساختمان FKM و تاثیر آن روی خواص:

انرژی پیوند کربن-فلوئر۴۴۲kj/mol است که به میزان قابل توجهیبیشتر از انرژی پیوندی کربن با اتم های دیگر، از جمله کلر، است. به همین دلیل و به خاطر همپشانی زنجیره ی پلیمری توسط گروه های فلوئور بزرگ ، در مقایسه با زنجیرهایی که عاری از این ویژگی هستند، اورینگ fkm  تولید شده در صنایع لاستیک سازی بیتا مقاومت بالایی در برابر عامل های شیمیایی و حرارت دارد به دلیل انجام مقدار شخصی واکنش های دهیدروفلوئوریناسیون ، هیدروکربن های فلوئورینه شده در هر صورت مقداری فعال اند. بنابراین قادرند با تعدادی از سیستم های مختلف پخت از جمله دی آمبدها ، دی تیول ها ، یا ترکیب های آروماتیک دی فنیلی نظیر بیس فنل اتصال عرضی تشکیل دهند.

گونه ی جدید از (اورینگ) FKM که داریی بالاترین قیمت است حاوی TFE, FMVE است که ویژگی های ان مابین اورینگ PTFE و اورینگ FKM  معمولی است. این گونه ی جدید که اورینگ کالرز KALERZ نامیده می شود.به طور کامل نامحلول است اما میتوان آن را با پرکننده ها آمیخت و به روش قالب گیری فشاری ار ان استفاده کرد. ولکانیزه شده های آن الاستومرها هستند که مقاومت شیمایی ان ها مشابه اورینگ PTFE است و برای طیف وسیعی از سرویس دهی در دمای بالای ۲۸۰ درجه سانتی گراد مناسب هستند.

فراورش FKM :

همان روش های معمولی (سنتی) و جاری صنعت لاستیک ، برای اختلاف فرایند آمیزه های FKM نیز مورد استفاده قرار میگیرد. و به طور کلی یک مرحله ی پخت تکمیلی فراگیر ۲۴ ساعته در ۲۰۰ تا ۲۶۰ درجه سانتی گراد مورد نیاز است

کامل شدن واکنش تشکیل اتصال های عرضی ، رسیدن به حالت های پخت بالا و خواص فیزیکی خوب آن ها در مرحله ی پخت تکمیلی به دست می آید همچنین این برای دست یابی به مانایی فشاری پایین نیز مهم است.

خواص آمیزه های ولکانیزه شده ی FKM:

خواص مکانیکی: سطح کلی خواص مکانیکی آمیزه های پخت شده ی FKM در مقایسه با دیگر الاستومرهای ویژه، به طور مشخص و واضحی کمتر از الاستومرهای دی انی رایج است. استحکام کششی به درجه حرارت ارتباط زیادی دارد و این مشخصه در دمای بالا به مقدار قابل ملاحظه یی کاهش می یابد. این ضعف در حدود سختی که در گستره SHORE A  ۵۰-۹۰  قابل دست یابی و فرموله کردن است نیز حاکم است. اما سختی ۷۰ در بیشتر موارد ترجیح داده می شود. چنانچه از سیستم پخت فنلیک استفاده می شود ابقا و پایداری سختی در دماهای بالا بیشتر خواهد شد و این سیستم پخت مانایی فشاری بهینه را نیز ارائه میدهد. حالت الاستیک در آمیزه های پخت شده ی FKM خیلی زیاد نیست.

مقاومت در برابر حرارت و زمان مندی: آمیزه های پخت شده FKM  بهترین مقاومت حرارتی را در میان تمام الاستومرها داراست ، کارایی آن ها در ۲۰۰ درجه سانتی گراد به طور مستمر به مدت ۱۰۰۰ساعت و حتی سرویس دهی انها  در ۲۵۰ درجه سانتی گراد قابل توجه و میسر است همچنین آمیزه های پخت شده ی FKM در برابر عوامل جوی و ازون مقاوم است.

انعطاف پذیری در دمای پایین: درجه حرارت شکنندگی دینامیکی FKM در دمای پایین حدود ۱۸- درجه سانتیگراد است انواع جدید FKM که همین اواخر توسعه یافته اند درجه حرارت شکنندگی تا حدود ۴۰- درجه سانتگراد را نیز دارا هستند.

مقاومت در برابر تورم در عامل هی شیمیایی: آمیزه های پخت شده FKM نه تنها در برابر تورم در روغن داغ و ترکیب های آلیفاتیک مقاوم اند بلکه در هیدرو کربن های کلرینه شده و آروماتیک نیز مقاوم هستند انها همچنین در بیشتر اسیدهای معدنی ، حتی اسید های با غلظت بالا مقاومت دارند.

کاربردهای FKM:

FKM به دلیل داشتن ویژگی های ویژه اش در ساخت قطعه های ویژه لاستیکی نظیر درزگیرهای شفت اتومبیل و اجزا و قطعه های هواپیما و موشک ها مورد استفاده قرار میگیرد.