Elastomery, mazy, tmely, Elastomery těsnění, spoje, přenos rotace a posuvu do vakua, ventily • přírodní kaučuk • syntetický kaučuk - neopren,... • viton • silikonové gumy • teflon □ t3 Table 16.7 Generic Trade and Chemical Names of Polymer Materials Frequently Used in Vacuum Generic Trade Chemical Fluoroelastomer Buna-N (nitrile) Buna-S Neoprene Butyl Polyurethane Propyl Silicone Peril uoro- elastomer PTFE PCTFE Polyimide Vitonfl, Ftuorel* Adiprenefl Nordel" Silastic*' KalreZ" Teflon0, Halon* Kel-F Vespel°, Envexc Vinyl i dene fluoride-hexafluoropropylene copolymer Buiadiene-acronitrile Butadiene-styrene copolymer Chloroprene polymer Isobutylene-isoprene copolymer Polyester or pofyether di-isocyanate copolymer Ethylene-propylene copolymer Dimethyl polysiloxane polymer Tetrafl uoroethy lene-perfl uoromethy I viny 1 ether copolymer Tetrafl uoroethy lene polymer Chlorotrifluoroethylene copolymer Pyromellitimide polymer Source. Reprinted with permission from J Vac. Sei. Techno!.. * 3-M Company. 17, p. 330, R. N. Peacock. Copyright 1980, The American c Rogers Corporation. Vacuum Society. d Dow Corning Corporation. a E. I. du Pont de Nemours and Company. 'Allied Chemical Company. F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) □ Vakuová fyzika 2 Viton FPM - podle DIN-ISO FKM - podle ASTM Viton - obchodní značka firmy DuPont fluorový kaučuk • dobrá tepelná odolnost • dobré vakuové vlastnosti Vakuová fyzika 2 3/34 Silikon dobré tepelné vlastnosti, větší propustnost pro plyny ve srovnání s Vitonem CH3 CH3 CHS _Si_0-Si-0-Si- CH3 CH3 CHB Vakuová fyzika 2 4 / 34 Teflon tetrafluoretylén, při teplotě kolem 327 °C nastává změna vlastností (pokles pevnosti, roztažnost,..), nad 400 °C se rozkládá Použití: • těsnění • el. izolátor • konstrukční prvek ve vak. reaktoru Hostaflon - monochlortriflueretylén Vakuová fyzika 2 5/34 Materiálové vlastnosti teflonu (polytetrafluóretylénu)1) . Vlastnost Podia firmy MERKEL-Werke Podra Dielsa Štruktúra do 327 °C kryštalický; nie termoplastický od 327 °C2) amorfné galerty od 400 °C rozkladá sa pomaly na prchavé súčasti Merná váha g/cm3 2,1-2,3 Pracovná oblasť °C -50 až +250 Prípustná trvalá teplota pri miernom zaťažení °c 200 200-260 Bod krehnutia °G . -150 Prípustná najnižšia teplota °C . — -100 až -160 Tlak pár mmHg pozri obr. 16-2 Durometrová tvrdosť A stupnica 50-65 Tvrdosť podia Shoreho A stupnica — 92-95 Tvrdosť pri vtlaku gulôčky (DIN 7 705) kg/cm2 10 sec : 320 60 S3C : 30^ 60 sec: 200-250 Pevnosť v ťahu kg/cm2 -57 °C 23 °C 77 °C 20 °G 450-630 140-380 105-280 150-250 natiahnutá (orientovaná) fólia (25°C) 1050 W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 6/34 T "0 ľ „■• cm» (JTTP) mm 1 f 10-'-ž- j cm2 sec atm Autor He Xe H, CO, CH4 Prírodná guma 20 18 33 — — ■ — — — í Norton J Weininger 17 — • — 28 12 4 72 13 Amerongen 25 — 39 18 7 102 22 35 — • 59 29 11 145 36 43 — — 77 39 16 185 50 50 — — 97 50 23 220 64 Neoprén (typ G) 20 3,5 7,6 — — — — — ^ Norton \ Weininger 17 — — 7 2 0,5 12 1 ■Amerongen 25 — —' 10 3 0,9 20 3 35 — — 16 5 1.7 31 5 43 — — 23 8 2,6 44 7 50 — — 29 10 3,6 57 10 Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 -I -M Obr. 16-5. Starnutie prírodnej gumy: pevnosť v ťahu azB a ťažnosť ô (merané pri teplote miestnosti) v závislosti od doby státia t pri 70 °C, resp. pri 150 °C (Ehlers). W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Properties Group Name Chemical comp. Electr Flame Imper- Heat Cold meabi- resistance lity resistance Non-oil Natural rubber Isoprene G P F F G resistant S.B.R. Buna S Styrene/butadiene G P F F G Butyl I.I.R. Isoprene/isobutylene G P E G F Polybutadyene Butadiene G P F F G Oil and Thiokol Organic polysulfide F P E G F Petroleum Nitrile, Phil- Acrylonitrile/buta- resistant prene, Hycar, diene Buna N, Perbunan P P E G F Polyurethane Diisocyanate/polyes- ter of polyether F F G G G Neoprene Chloroprene F G G G F Hypalon Chlorosulfonated polyethylene G G — G P Heat Silicone, Silastic PoJysiloxane E F F E E resistant Fluocarbon Vinylidene fluoride/ * Viton hexafluoropropylene E G — E F Kalrez** Perfluoroelastomer E G — E F *In comparison with the other elastomers: E=excellent, G=good, F=fair, P=poor. ** du Pont - ECD/006. A. Roth: Vacuum technology, Elsevier, 1990 Vakuová fyzika 2 □ S 9/34 l ao. 0.4. Kuzné elastomery (kaučuky) Druh syntetického kaučuku Složení Obchodní název Pracovni teplota (K) isobutylen isoprenový (butylkaučuk) kopolymer isobutylenu s přisadou isoprenú Polysar Butyl, Hycar 290-400 butadién akrylnitrilový * kopolymer butadienu a akrylnitrylu Perbunan, N Butaprene FR-N 290-370 butad iensty reno vý kopolymer styrenu s různými monomery Buna-S3, KER-S fluoropolymerový kopolymer vinylidenfluoridu a hexachlorpropylenu kopolymer trifluorchlorethylenu s vinylidenfluoridem polytetrafluor KEL-F, Viton A a B, Vitol, Fluorothene, Hostfalon, Teflon2) 300-520 polyuretanový kopolymer diisokyanátu s alkoholy a dalšími přísadami Adipren chloroprenový polychlorpren Chloropren, Neoprenne 290-350 silikonový kopolymer dimethyldichlorsilanu s trimethylchlorsilanem Silastic,3) Silopren 320-520 kowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 r2 10 -3 ta p4 0 -7 V' 1 v 100 1000 t (min) Obr. 6.7. Závislost měrné desorpce lx des z povrchu některých elastomerů při 298 K na čase (podle R. Gellera, 1958) 1 — syntetická pryž (ľ ploché těsnění; /" kruhové těsnění); 2 — perbunan;3 — araldit, polyuretan; 4 — teflon; 5 — hostaflon Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Tab. 6.5. Charakteristiky těsnění z elastomerů (orientační údaje) Natékání těsněním Uvolňování po setrvání Dosažený mezní tlak Látka o délce 1 cm při 298 K ve vakuu po dobu 24 h v čerpaném systému a 100 kPa po 1 h a při 298 K (Pal s"1 cm"1) (Pal s"1 cm"2) (Pa) silikonový kaučuk 4.HT5 5.10"7 3.1(T5 polyuretan 1.10~6 — — Viton A (1-2). 10-6 2.10"6 1.10'7 butylkaučuk (1-2). 10"7 1.10"6 l.HT7 Neoprenne — 5.10"6 2.10"7 Teflon — 3.10"6 4.HT7 nitrylkaučuk (1-2). 10'7 KEL F l.KT6 Chloropren 1.10~7 Buna-N — — 4.HT7 kaučuk 4.10"6 2.10"6 7.10"7 Poznámka: Povlak mazu na těsnění zmenšuje natékání plynu; zvýšení teploty z 300 na 425 K zvětšuje natékání o dva řády. J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 2 12/34 -1 1-10 Mo 4? HO'3 f 1 10 Time (h) Mo CO -4 OC CD C r-10 5 CT 3 4-* Mo Mo F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003)^ Běžné elastomery těsnění min. tep [ °C] max. tep. [ °C] FKM -15 150 NBR -25 120 CR -5 120 EPDM -50 130 silikon -55 200 Běžné elastomery FKM - VITON - dobrá odolnost proti olejům, aromatickým a alifatickým hydrokarbonátům, benzínu a topným olejům, chlorovaným rozpouštědlům a kyselinám, slabá odolnost vůči esterům, ketonovým rozpouštědlům a anhydridu kyseliny octové NBR - dobrá odolnost pro minerální oleje, olejům, tukům, nepolárním kapalinám a rozpouštědlům, nedoporučuje se pro aromatické a chlorované hydrokarbonáty nebo polární kapaliny, jako jsou ketony, estery, alkoholy a minerální kyseliny CR - neopren, odolný vůči olejům (některým), ozonu, nevhodný pro aceton, xylen, benzin, ketony EPDM - pryž ethylen-propylen, vysoká odolnost vůči polárním kapalinám jako jsou ketony, alkoholy, kyselina octová, silným a slabým minerálním kyselinám, nedoporučuje se pro polární kapaliny, minerální oleje, veškeré hydrokarbonáty silikon - výborná odolnost vůči oxidačním činidlům a solným roztokům, alkalickým a kyselinovým roztokům, živočišným a rostlinným olejům. Spoje Vakuová fyzika 2 16 / 34 E A/Ľ * 7,15; B/Ľ™0,72 B/D ^0,79 mm B/Ľ «0,82 n m w W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 12,60 Vakuová fyzika 2 17 / 34 W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 18/34 W. Espe: Technológia hmot vákuovej techniky, SAV, Bratislava 1960 Vakuová fyzika 2 19 / 34