O Guia Definitivo para o Controle de Qualidade de Compostos de Fluoroborracha: Problemas e Soluções
Este artigo fornece uma introdução relativamente detalhada à borracha fluorada, abordando suas aplicações, propriedades, formulações, processamento e problemas comuns com os compostos.
I. Introdução básica à fluoroborracha
A fluoroborracha refere-se a um elastômero polimérico sintético no qual átomos de flúor estão ligados aos átomos de carbono da cadeia principal ou das cadeias laterais. Os átomos de flúor conferem à borracha excelente resistência ao calor, à oxidação, ao óleo e à corrosão, tornando-a utilizada principalmente na área de produtos de vedação especiais.
Atualmente, as principais variedades comuns de fluoroborracha são as fluoroborrachas binárias comuns. Tipo F26 (copolímero de fluoreto de vinilideno e hexafluoropropileno) e a fluoroborracha ternária Tipo F246, correspondendo ao VITON A e B da DuPont. Seu consumo representa mais de (90%) do consumo mundial total de borracha fluorada.
Outras fluoroborras especiais incluem as seguintes:
Borracha de tetrafluoroetileno-propileno (FEPM): Um copolímero de tetrafluoroetileno e propileno. Apresenta alta resistência à corrosão por ácidos inorgânicos (por exemplo, ácido sulfúrico (96%), variação de volume (≤ 5%)), álcalis, vários agentes branqueadores, água superaquecida e vapor, especialmente vapor misturado com ácidos/álcalis, e óleos hidráulicos à base de fosfato.
Fluoroborracha curável com peróxido: Modificado pela adição de monômeros de cura a fluoroborras binárias ou ternárias. Exemplos comuns incluem borrachas de éter vinílico fluorado, como o VITON GLT da DuPont.
Perfluoroelastômero (FFKM): Excelentes propriedades em baixas temperaturas, alto teor de flúor e resistência superior a solventes.
Borracha de fluorosilicone: Excelentes propriedades em baixas temperaturas, resistência média a solventes.
II. Propriedades da Fluororuber
A borracha fluorada comum do tipo F26 normalmente tem uma resistência à tração de (10\sim) 20MPa, alongamento na ruptura de (150% \sim 600%), resistência ao rasgo de (20\sim 40\mathrm{kN / m}), baixa elasticidade, boa resistência ao desgaste e uma densidade de (1,8\sim 2,1\mathrm{g / cm}^3).
O tipo F26 pode funcionar a longo prazo a (200℃- 250℃) e a curto prazo em torno de (280℃); o tipo F246 pode funcionar a longo prazo a (250℃).
Excelente estabilidade contra líquidos orgânicos, óleos combustíveis e óleos lubrificantes. Resistente à maioria dos ácidos inorgânicos e hidrocarbonetos.
A borracha fluorada comum tem resistência média; o FEPM é recomendado para melhor desempenho.
A temperatura de fragilidade situa-se em torno de (-25°C). Tipos especiais, como o fluorosilicone, oferecem melhor flexibilidade em baixas temperaturas.
A fluoroborracha possui excelente resistência às intempéries e ao ozônio. Pode ser armazenada em condições naturais por mais de 10 anos e não apresenta rachaduras após mais de 1 mês em contato com ar com 100 PPM de ozônio.
Os altos níveis de halogênio (flúor) conferem-lhe excelente resistência à chama; ele se autoextingue ao se remover a chama.
Excelente desempenho em vácuo com baixas taxas de difusão de ar. Melhor que a borracha cloropreno (CR) e a borracha natural.
III. Composição e Processamento de Fluororuber
Selecione a borracha bruta apropriada com base nas condições de serviço. F26/F246 para calor, FFKM para calor extremo e FEPM para meios corrosivos ou vapor.
A fluoroborracha é um fluoropolímero altamente saturado. A cura com enxofre não pode ser utilizada. Atualmente, são comumente utilizadas as curas com bisfenol AF/BPP e peróxido.
Estabilizadores neutralizam o HF liberado durante a vulcanização. Os mais comuns são óxidos metálicos como (\mathrm{MgO}) e (\mathrm{Ca(OH)_2}).
Os plastificantes são raramente usados devido à volatilização. Auxiliares como cera de palma, WS280 e 935P são usados para aumentar a fluidez e evitar que o produto grude.
O resfriamento aprimorado é essencial devido à baixa condutividade térmica e à alta geração de calor durante a mistura, para evitar que os ingredientes queimem.
Requer cura primária e uma cura secundária aberta em alta temperatura (por exemplo, (230^{\circ}C\times 16h)) para remover substâncias de baixo peso molecular.
IV. Aplicações da Fluororubber
Amplamente utilizado em Automotivo Eletrônica Aviação Construção naval e Indústria químicaEspecialmente utilizado para anéis de vedação, juntas e juntas de vedação em sistemas de combustível e transmissão.
V. Problemas e soluções comuns
1. Contaminação por mofo
Soluções: Aumentar a dosagem do aceitador de ácido; adicionar agentes desmoldantes (cera de palma); tratar a superfície do molde com agentes desmoldantes semipermanentes.
2. Moldagem incompleta/Preenchimento incompleto
Soluções: Utilizar borracha de baixa viscosidade Mooney; aumentar o tempo de pré-aquecimento; diminuir a temperatura ou aumentar a pressão; ajustar a distribuição da carga.
3. Cura irregular ou sem cura
Nota: Evite materiais ácidos; não utilize ácido esteárico; evite negro de fumo de grau HAF ou sílica precipitada; não incorpore enxofre.
4. Bordas chamuscadas e queimadas
Soluções: Misturar com borracha de baixa viscosidade Mooney; reduzir a dosagem de BPP ou Ca(OH)₂ para retardar a taxa de cura.
5. Rasgo do produto
Causas: Encaixe apertado no molde; superfície áspera da cavidade; temperatura de cura elevada que torna o composto quebradiço; baixa resistência do composto.
6. Deformação do produto
Soluções: Garantir uma cura primária suficiente; utilizar um aumento gradual da temperatura para a pós-cura; selecionar materiais com viscosidade adequada.
7. Má dispersão
Soluções: Utilize um fator de enchimento pequeno nos misturadores; mantenha a velocidade do rotor e a temperatura de descarga baixas; assegure resfriamento e tempo de repouso suficientes.
8. Diferença de cor
Fatores: Qualidade da matéria-prima; envelhecimento dos padrões de cor; contaminação durante a mistura; flutuações de temperatura durante a cura.