Материал aflas что это такое
Нефтегазовые новости
Применение фторэластомеров AFLAS® для изготовления ответственных резинотехнических изделий для нефтегазовой промышленности
Впервые фторэластомеры марки AFLAS® были применены в России в 2002 г. при производстве комплектующих для высокооборотного (до 10 тыс. об/мин) оборудования компании «Нефтемаш», предназначавшегося для добычи нефти на месторождениях компании «ЮКОС». Рабочие температуры в маслонаполненном приводном погружном электродвигателе (ПЭД) могли превосходить 200 °C. Поэтому эластомерный материал уплотнений должен был обладать достаточной термостойкостью. Кроме того, он должен был быть стойким к взрывной декомпрессии (кессоно- стойким).
На тот момент в РФ на рынке эластомеров, рассчитанных на температуру более 200 °C, существовали фтор- и силиконовые каучуки. Силиконовые каучуки не обладали достаточными показателями прочности и паростойкости, поэтому оставались только эластомеры на основе фторкаучуков FKM. Однако структура этих материалов такова, что проникающие в них газы при скоростной десорбции разрушают их, т. е. фторкаучуки не обладают кессоностойкостью.
Значимой проблемой при применении стандартных режимов изготовления протекторных диафрагм из материалов на основе AFLAS® был высокий процент механических повреждений – трещин и расслоения материала. Специалисты компании провели работу по подбору режимов вулканизации, спроектировали специальное оборудование для термостатирования и в итоге разработали уникальную технологию изготовления резино-технических изделий по авторской рецептуре на основе AFLAS® 100H на прессах прямого прессования. Данная технология обеспечила съем изделий с пресс-формы без механических повреждений. Со временем наша компания научилась изготавливать и более сложные изделия для нефтегазовой отрасли.
В 2013 г. по проекту для компании FMC (США) с учетом их жестких требований к рабочим характеристикам уплотнений кабельного ввода УЭЦН для подводной добычи нефти наши специалисты разработали и освоили производство многослойной муфты с различными электропроводящими характеристиками слоев, соединенных методом совулканизации без применения клея. Это было большим инновационным шагом компании «РЕАМ-РТИ», аналогов нашей технологии не существует до сих пор. Муфта кабельного ввода (рис. 3) предназначена для критических условий эксплуатации: содержание Н2S – 25 %, температура – 250 °C. В качестве слоев выступали материалы с электропроводящими свойствами на основе фторэластомера AFLAS® 100Н по разработанным уникальным рецептурам.
Манжеты обладают высокими показателями термо- и агрессивостойкости, прочности и стойкости к взрывной декомпрессии, низким коэффициентом сухого трения, способностью к многократной работе при проведении операций гидроразрыва пласта.
На сегодняшний день «РЕАМ-РТИ», по мнению экспертов отрасли, является лидером в области производства изделий из эластомеров на основе фтор- эластомеров семейства AFLAS® и может изготавливать формовые резино-технические изделия по собственным авторским рецептурам на основе AFLAS® различной сложности и габаритов. Мы выпускаем широкий ассортимент продукции: уплотнительные кольца круглого и других сечений, гамму протекторных диафрагм для ПЭД, уплотнительные манжеты (рис. 6), сильфоны (рис. 7) и ряд уникальных изделий, применяя авторские рецептуры резиновых смесей, максимально подходящие для экстремальных условий работы и соответствующие высоким требованиям заказчиков.
Рис. 7. Сильфон
Фторкаучуки (СКФ, FKM, FPM, Витон)
Виды и названия фторкаучуков: СКФ, FKM, FPM, Витон и другие
Фторкаучуки (ФК, фторорганические каучуки, фторэластомеры) представляют собой большое семейство синтетических каучуков, получаемых в результате сополимеризации фторсодержащих мономеров. Благодаря содержанию фтора, данные материалы обладают выдающейся термостойкостью, негорючестью и устойчивы к действию многих агрессивных сред. Общими недостатками фторкаучуков являются высокая стоимость и опасность выделения токсичных газов и паров при воздействии сверхвысоких температур. Среди резин ФК занимают такое же место, как самый известный фторполимер, тефлон, среди полимеров.
Данные материалы активно разрабатывались и патентовались с 40-х годов XX века крупными химическими корпорациями, такими как DuPont. Коммерческие наименования новых материалов получали широкое распространения и становились нарицательными. Рассмотрим наиболее распространенные обозначения:
СКФ, синтетические каучуки фторированные – общее обозначение семейства фторэластомеров, принятое в СССР и России. Принадлежность к определённой группе обозначается цифровым индексом, марка задается буквами. Например: СКФ-26, СКФ-260 МПАН.
FKM (FPM) A или E, Viton A (VF2/HFP), витон А
FKM (FPM) GLT, Viton GLT
FFKM, Kalrez (Калрез), Parofluor
VF2/CTFE, Kel-F 3700 (Кель-F 3700), Dyneon 31508
FPM, Fluorinated propylene monomer (обозначение ISO), FKM, Fluorocarbon (обозначение ASTM, Американское общество тестирования материалов) – общее обозначение ряда фторэластомеров на основе винилиденфторида (1,1-Дифторэтилен, фтористый винилиден, vinylidenefluoride, VDF, VF2). Первым таким материалом стал Viton A, синтезированный компанией DuPont, сополимер VF2 с гексафторпропиленом (HFP), затем были разработаны Viton B и Viton F, содержащие также тетрафторэтилен (TFE), и ряд специальных марок на той же основе. Сейчас под собирательным наименованием «Витоны» чаще всего подразумевают FPM каучуки и часто используют сходную классификацию, т.е. FPM A или FKM GLT соответствуют по свойствам Viton A или Viton GLT производства DuPont. Многие производители развивают свои торговые марки, например Dyneon (3M), Dai-El (Daikin), Solef (Solvay Specialty Polymers). Для некоторых из них нет аналога в семействе Viton, например VF2/CTFE (СКФ-32, Dyneon 31508). Вместе с тем, DuPont выпускает Viton Extreme (ETP), который не содержит VF2 и, таким образом, не относится к FPM.
Viton® (Витон) – торговая марка компании DuPont. Под этой маркой выпускается широкий спектр каучуков на основе винилиденфторида (VF2) и тетрафторэтилена (TFE). Viton типов A, AL, B, GBL, F, GF, GLT, GBLT, GFLT являются сополимерами VF2 и относятся к FPM (FKM) фторкаучукам. Viton Extreme является сополимером этилена, тетрафторэтилена (TFE), и перфторметиливинолового эфира (PMVE), не содержит VF2 и, следовательно, не относится к FPM (FKM). Этот каучук также обозначается как ETP (ethylene, tetrafluoroethylene (TFE), perfluoromethylvinylether (PMVE)). Ассортимент оригинальных витонов весьма широк, упомянутые выше типы подразделяются на марки, каждая из которых обладает особенностями в части температурных, механических или химических свойств.
Подробную информацию по выбору марки можно найти на сайте компании DuPont.
AFLAS – торговая марка компании Asahi Glass Co (Япония). Под данным наименованием выпускается два вида материалов: сополимер тетрафторэтилена и пропилена (TFE/P, серия 100, 150 и другие) и терполимертетрафторэтилена, пропилена и винилиденфторида (TFE/P/VF2, серия SP, MZ201). После того, как Asahi Glass Co первой (1975 году) вывела на рынок фторкаучуки на основе TFE/P, название «AFLAS» стало применяться как общеупотребительное наименование, в том числе в русском языке – Афлас. Обычно в этом случае подразумевают сополимер TFE/P.
Характеристики FPM (Vitone, Витоны), совместимость со средами
Фторкаучуки FPM на основе винилиденфторида обладают выдающимися свойствами с точки зрения тепловой и химической устойчивости. При этом различные типы FPM имеют определенные особенности.
FPM тип B, терполимервинилиденфторида с гексафторпропиленоми тетрафторэтиленом (VF2/HFP/TFE), отличается от типа A содержанием TFE и большей (67%) массовой долей фтора и проявляет лучшую химическую стойкость к кислотам и биотопливам, чем тип A/E.
FPM тип GF или F, терполимер VF2/HFP/TFE, отличается от типа B большим содержанием фтора (70%). Обладает наивысшей для FPM общего применения стойкостью к биотопливами иным особо агрессивным средам.
Ниже приведена таблица свойств и совместимости материалов под маркой Vitone производства DuPont. Маркировка «–S» в продуктах DuPont означает, что материал произведен с использованием технологии «улучшенной архитектуры полимера» (Advanced Polymer Architecture, APA). Vitone Extreme (ETP-S) не относится к FPM-материалам, но входит в линейку продуктов Vitone. С расшифровкой артикула марки Vitone можно ознакомиться далее.
FPM-каучуки других производителей обычно имеют сходную систему маркировки или предоставляют таблицу соответствия с материалами DuPont.
Относительная химическая совместимость и механические свойства фторэластомеров Viton®
Фторкаучук FKM, FPM. Термостойкие уплотнительные кольца.
Наш завод GMORS является крупнейшим производителем фторкаучуковых (FKM, FPM) уплотнительных колец в мире и поставляет свою продукцию для лидирующих мировых производителей оборудования и деталей к нему. У нас имеется самый большой склад на территории России только по кольцам круглого сечения больше 500 м.кв. Поэтому Вы всегда можете приобрести у нас фторкаучуковые кольца по самым выгодным ценам. Ниже Вы можете ознакомиться с техническими характеристиками материала фторкаучук и уплотнительных колец FKM/FPM. Более подробную информацию о уплотнительных кольцах круглого сечения из материала FKM, FPM, Вы можете почитать здесь.
Фторкаучук (FKM, FPM)
Фторкаучук – это самый известный тип резины с высококачественными свойствами. Он обладает отличной стойкостью к высокой температуре, озону, различным погодным условиям, кислороду, минеральным маслам, топливам, гидравлическим жидкостям, ароматическим и другим многим органическим растворителям и химическим веществам.
Виды фторкаучука
В зависимости от содержания фтора различают разные виды Витона (фторкаучука): Витон общего назначения (A-тип, 66% фтора), Витон среднего уровня (В-тип, 67-68% фтора), Витон с высоким содержанием фтора (F-, GF-тип, 70% фтора), Витон с улучшенной прочностью к низкой температуре (GLT-, GFLT) и Витон с отличной устойчивостью к химическим веществам и растворителям ETP Extreme. Кроме этих типов Витона, в наших заводах также изготоливаются уплотнения из Витона TBR, который имеет высокую устойчивость к кислотам и щелочам.
Стандартная вулканизация фторкаучука это бисфенол. Но переодсидная вулканизация фторкаучука также может применяться. Такой фторкаучук показывает большей стойчивости к кислотам, чем вулканизированный перекисью фторкаучук, и может заменить оксид свинца, применяемый в растворах кислоты. Перекисная вулканизация позволяет получить более хороших результатов, чем у бисфенольной вулканизации, если уплотнения из фторкаучука необходимы действовать в рабочей среде со смазкой, прибавленной к ней некоторые органические амиды или амины.
Свойства материалов диафрагм и уплотнений клапанов
NBR (нитрильный каучук) ― наиболее часто используемый материал при производстве уплотнений.
Проявляет высокую набухаемость:
PU (ECOPUR, полиуретан) ― сложный эластомер, который получают методом термопластичной формовки гранулята, либо методом литья из специальных смесей. Материал имеет свойства в между мягкими, упругими резинами и хрупкими пластиками, стойкими к истиранию. В рабочем температурном интервале полиуретан обладает свойствами близкими к свойствам натурального каучука.
Диапазон рабочих температур:-30°C. +80°C
PA (полиамид) ― не эластичен, при низком давлении возможна незначительная утечка, хорошая химическая устойчивость:
VMQ / MVQ (силиконовый каучук) ― характеризуется стойкостью к высоким и низким температурам.
Возможно использование силикона с пищевыми продуктами.
Обладает устойчивостью к:
Диапазон рабочих температур:-60°C. +200°C, кратковременно до +230°C
FPM / VITON (Фторкаучук) ― отличается высокой химической стойкостью и температурной стабильностью.
Соответствует группе резины 4 (ИРП 1287) согласно ГОСТ 8752-79. Содержание фтора обеспечивает негорючесть материала.
Фтористые эластомеры проявляют незначительное газопропускание и минимальную потерю веса при работе в вакууме.
Обладает хорошей устойчивостью к:
EPDM (СКЭП) ― применяется в производстве резино-технических изделий, для изготовления изоляции проводов и кабелей; СКЭПТ в комбинации с другими каучуками — также для изготовления шин и ряда полипропиленовых деталей; а также в строительстве — в качестве гидроизоляционного и кровельного (рулонного) материала.
Обладает хорошей устойчивостью к:
PTFE (Политетрафторэтилен, тефлон или фтороплaст-Ф4) ― обладает редкими физическими и химическими свойствами и широко применяется в технике и в быту.
Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остается гибким и эластичным при температурах от —70. +270 °C, прекрасный изоляционный материал. Тефлон обладает очень низкими поверхностным натяжением и адгезией и не смачивается ни водой, ни жирами, ни большинством органических растворителей.
Обладает хорошей устойчивостью к:
С целью улучшения механических свойств, главным образом, прочности и истираемости, применяется PTFE с наполнителями: стекловолокно, дисульфид молибдена, бронза, графит либо измельченный уголь
AFLAS ® Fluoroelastomers
AFLAS ® fluoroelastomers are the material of choice for parts and components that need to perform reliably in the world’s harshest environments. AGC formulated AFLAS resins from alternating polymers of tetrafluoroethylene and propylene to achieve unique properties over a conventional FKM-type fluoroelastomer. These properties include outstanding resistance to heat, chemicals, fuels, acids, bases, solvents, ozone and steam. Several AFLAS grades are approved by the Food and Drug Administration (FDA) for contact with food, making them an ideal material for parts like seals that are used in food processing applications where heat and/or aggressive chemicals will quickly degrade other types of rubber.
Click on the purple dots below to explore the benefits of AFLAS fluoroelastomers
AFLAS grades
Select AFLAS fluorinated elastomers when failure is not an option
AFLAS 100 and 150 series fluoroelastomers are easily compounded by open mill and internal mixers. These polymer compounds are then fabricated into finished parts and shapes (like “rubber” seals and gaskets) using press molding, injection molding, extrusion and calendaring processes. AFLAS parts are used in many industries including:
AFLAS 200P specialty FKM maintains good base resistance and offers improved performance at cold temperatures. AFLAS PM-1100 and PM-3000 FFKM series fluoroelastomers are peroxide-curable and hold their performance at temperatures up to 270 degrees C.