P rocess equipment manu-facturers (OEM’s) and endusers are pushing for low-er operating costs andmore efficient use of seal-

ing materials such as O-rings, gas-kets and diaphragm seals for pumps,valves and other process compo-nents. Greater standardization ofprocessing components and parts isone way to help achieve such goals.Chemical plant and productionmanagers are under pressure to in-crease plant productivity. Processand maintenance engineers arestriving to extend MTBR (Mean TimeBetween Repair) of the processequipment, and extend the servicelifetime of the equipment includingthe sealing parts.In 1957, DuPont invented and intro-duced the world’s first commercialvinylidene fluoride-hexafluoro-

D ie Betriebskosten von Anlagenlassen sich durch den effizienten

Einsatz von Dichtungen, wie O-Ringe, Flachdichtungen und Memb-randichtungen für Pumpen, Ventileund andere Komponenten, deutlichsenken. Einen Beitrag dazu leistetdie vermehrte Standardisierung vonProzesskomponenten und Teilen.Darüber hinaus sind die Verfahrens-ingenieure bestrebt, den störungs-freien Betrieb der Anlage sowie dieWartungsintervalle für die Prozess-ausrüstung – einschließlich der Dich-tungen – zu verlängern. Eine kosten-effiziente Lösung sind Dichtungen,die in einem breiten Temperaturbe-reich und in möglichst vielen Medienzuverlässig dichten.

FKM mit breiterChemikalienbeständigkeit

1957 brachte DuPont das weltweiterste Vinylidenfluorid-Hexafluoro-

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New FKM and FFKM sealsNeue FKM- und FFKM-Dichtungen

In the chemical industry the need for cost re-duction and improved productivity in a softmarket has driven the development of newand better performing products destined toenhance the chemical process sealing. This ar-ticle reviews some of the latest product intro-ductions in fluoroelastomer (FKM) and per-fluoroelastomer (FFKM) seals from DuPontDow Elastomers. These developments havebeen designed specifically to meet the de-mands from process plant managers andmaintenance engineers, as a result of in-creasingly aggressive process environmentsand business economics.

Das Bestreben, Kosten zu reduzieren undgleichzeitig die Produktivität zu steigern, hatauch die Entwicklung von Dichtungen voran-getrieben, die höher beanspruchbar sind undlängere Standzeiten erreichen. Speziell für dieaggressiven Umgebungen in chemischen Ver-fahren hat DuPont Dow Elastomers neueFluorkautschuk- (FKM) und Perfluorelasto-mer-Compounds (FFKM) auf den Markt ge-bracht, die bisherige Dichtungsmaterialienhinsichtlich Chemikalien- und Temperatur-beständigkeit übertreffen.

At the top: Sealing componentsmade of the new Viton APA fluoro-elastomers endow pump di-aphragms with greater robustness,and enhanced chemical, heat andpressure resistance.Below: Kalrez perfluoroelastomerparts combine the elastomeric prop-erties of fluoroelastomers with thechemical resistance of PTFE fluoro-carbon resins.

Oben: Membranen aus dem neuen Vitonmit verbesserter Polymerarchitektur ha-ben eine sehr gute Beständigkeit gegenChemikalien, Hitze und Druck.Unten: Kalrez-Perfluorelastomerteilekombinieren die elastischen Eigenschaf-ten der Fluorkautschuke mit der chemi-schen Beständigkeit von Teflon-Fluor-kunststoff.

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propylene, better known as Viton fluoroelastomer. In 2002, DuPont Dowcommercialized a new generation of Viton specialty fluoroelastomers madewith Advanced Polymer Architecture (APA), the result of a proprietary newpolymerization and curing technology. Over 25 years ago, DuPont pio-neered another breakthrough in polymer science by combining the elas-tomeric properties of fluoroelastomers with the chemical resistance of PTFEfluorocarbon resins.The result was Kalrez perfluoroelastomer parts, for usein the most critical sealing applications requiring almost universal chemi-cal resistance at temperatures up to 326 °C.The development of new Kalrezproducts has never been more dynamic than today, as demonstrated bythe recent introduction of Kalrez Spectrum 7075, an FFKM compoundproven in tests to have extremethermal resistance for thechemical and hydrocarbon pro-cessing industries.

New generation of speciality fluoroelastomers

DuPont Dow’s new Viton APApolymers deliver significant im-provements in part perform-ance,and meet the rigorous CPIsealing requirements. Sealingcomponents made of the newgeneration of specialty fluoro-elastomers endow valve seals,pump diaphragms and processsystem tubing with greater ro-bustness, and enhanced chem-ical, heat and pressure resist-ance, leading to longer seal lifeand lower maintenance costs.„Of the new APA polymers, thenew Viton GBL-S type is a spe-cial candidate, upgraded toprovide improved resistance toacids such as concentrated sul-furic acid, and to hot water andsteam where it excels withoutthe need for toxic lead oxide tocounter swell“, said PatrickLederer, European marketingmanager – Viton. Like all thenew polymers, GBL-S offers en-hanced seal force retention andcompression set resistance.Tests have shown, that sealingparts of new Viton GBL-S fluo-roelastomer made with Ad-vanced Polymer Architectureexhibit virtually no change intensile strength and improvedelongation at break comparedwith previous generation VitonGBL, when exposed to 96%concentrated sulfuric acid afterone week at 70 °C.

propylen-Copolymer – besser bekannt als Viton-Fluorkautschuk – auf denMarkt. Im Jahr 2002 hat DuPont Dow Elastomers eine neue Generationdieser Fluorkautschuke entwickelt: Viton mit verbesserter Polymerarchi-tektur (Advanced Polymer Architecture, APA). Für die Herstellung der neuenPolymere nutzt man eine patentierte neue Polymerisations- und Ver-netzungstechnologie. Das Ergebnis sind Fluorkautschuke für Fertigteile mitnoch besseren Eigenschaften als Teile aus den Vorgängertypen.Viton mit verbesserter Polymerarchitektur sorgt bei Ventildichtungen,Pumpenmembranen und Dichtungen für Rohrsysteme für eine hohe Bestän-digkeit gegen Chemikalien, Hitze und Druck. Der Anwender profitiert vonden verlängerten Standzeiten der Dichtung und verringerten Wartungs-

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Exceptional thermally resistant FFKM compound

DuPont Dow provides Kalrez perfluoroelastomer O-rings and customshaped parts to the chemical processing, petroleum refining, chemicaltransportation, automotive and pharmaceutical industries, but also to thesemiconductor industry. These parts are used as high performance elas-tomeric seals in equipmentsuch as mechanical seals,valves, instruments,compres-sors and paint spray robotics.New Kalrez Spectrum 7075builds on the outstandingperformance of Kalrez 4079,the industry standard for se-vere sealing applications, byoffering very low compres-sion set, enhanced sealingforce retention, and higherthermal resistance up to 326 °C. In addition,Kalrez Spectrum 7075 offersbroader chemical resistanceand better cool down set re-covery.A recent high temperaturecompression stress relax-ation test has confirmed thatKalrez Spectrum 7075 has ex-treme thermal resistance, avery important feature for thechemical and hydrocarbonprocessing industries. Thepreliminary test comparedKalrez Spectrum 7075against two other FFKMproducts, for which the man-ufacturers claimed maximumservice temperatures of over300 °C. In the test, the threecompounds were exposed to25% compression at 250 °C.Product (A) failed after only72 hours, deteriorating rapid-ly to zero retained sealingforce. Product (B) exhibiteddramatic sealing force loss af-ter only 48 hours, declining to10% seal force retentionwhen the test was terminat-ed at 1032 hours. By compar-ison, Kalrez Spectrum 7075exhibited slow and pre-dictable loss throughout theentire test, maintaining 40%retained sealing force at ter-mination.As a result of new perfluoro-elastomer technology, KalrezSpectrum 7075 has beenshown to provide exceptional compression set resistance and sealing forceretention at high temperature, resulting in longer service life.Hall 9.0, Stand H36–H38

kosten. Speziell auf die Bedürfnisse der chemischen Industrie abgestimmtist der neue Spezialtyp Viton GBL-S. Dieser hat eine verbesserte Bestän-digkeit gegen Säuren, wie konzentrierte Schwefelsäure, sowie gegen heißesWasser und Dampf – ohne die sonst zur Verminderung der Quellung nötigeZugabe von Bleioxid zum Compound. Wie alle neuen Polymere zeigt auchViton GBL-S einen verbesserten Erhalt der Dichtkraft und einen geringeren

Druckverformungsrest.In einem Test wurden Zugfestigkeit und Reißdehnung von VitonGBL-S und von der Vorgängertype Viton GBL verglichen. Auchnach einwöchiger Lagerung in 96%iger Schwefelsäure bei 70 °Chaben Dichtungen aus dem neuen Fluorkautschuk praktisch diegleiche Zugfestigkeit wie zuvor. Darüber hinaus zeigen sie einehöhere Reißdehnung als in gleicher Weise behandelteDichtungen aus dem bisherigen Viton GBL. Für den Anwenderbedeutet das: längeren Lebensdauer der Dichtungen undverringerte Wartungskosten.

Beständig gegen hohe Temperaturen

Neben den Fluorkautschuken hat DuPont vor mehr als 25Jahren noch eine weitere Polymerklasse entwickelt: Kalrez-Perfluorelastomerteile. Diese kombinieren die elastischenEigenschaften der Fluorkautschuke mit der chemischen Be-ständigkeit von Teflon-Fluorkunststoff. Daher eignen sie sichfür den Einsatz in höchst anspruchsvollen Dichtungsan-wendungen, bei denen eine fast universelle Chemikalien-beständigkeit und extreme Hitzebeständigkeit selbst beiTemperaturen bis 326 °C benötigt wird. Kürzlich hat DuPontDow sein Produktprogramm um Kalrez Spectrum 7075 er-gänzt. Dieser FFKM-Compound zeigte in Tests eine ausge-sprochen gute Temperaturbeständigkeit, wie sie für chemischeund petrochemische Verfahren wichtig ist.Kalrez-Spectrum 7075 baut auf der Kalrez 4079 auf, dem In-dustriestandard für anspruchsvolle Dichtungsanwendungen.Der neue Compound zeichnet sich durch folgende Eigen-schaften aus:■ sehr geringer Druckverformungsrest von nur 15% nach 70Stunden bei 204 °C,■ verbesserter Erhalt der Dichtkraft,■ höhere thermische Beständigkeit (bis 326 °C).Darüber hinaus bietet der Compound 7075 eine breiterechemische Beständigkeit sowie ein besseres Rückstellver-mögen als Kalrez 4079. Ein kürzlich durchgeführter Test zeigte die sehr gute Hitze-beständigkeit von Kalrez Spectrum 7075. Dabei wurde derFFKM-Compound von DuPont Dow mit zwei anderen FFKM-Produkten verglichen, die laut Herstellerangaben eine obereGebrauchstemperatur von mehr als 300 °C haben sollen. DieProbekörper aus diesen drei Compounds wurden um 25% ihrerUrsprungshöhe zusammengedrückt und bei 250 °C gelagert.Die Dichtkraft des Wettbewerbsmaterials (A) sank bereits nach72 Stunden auf 0%. Wettbewerbsmaterial (B) zeigte nach nur48 Stunden einen erheblichen Verlust der Dichtwirkung. NachAblauf der Testzeit von 1032 Stunden lag die Rest-Dichtkraftbei 10%. Im Vergleich dazu fiel die Dichtkraft von KalrezSpectrum 7075 nur sehr langsam und gleichmäßig währendder ganzen Testdauer, und sie lag bei Testende noch bei 40%.Kalrez Spectrum 7075 bietet einen besseren Erhalt derDichtkraft bei hohen Temperaturen als andere FFKM. Daraus

resultiert eine gegenüber anderen Perfluorelastomeren außergewöhnlichlange Lebensdauer der Dichtung.Halle 9.0, Stand H36–H38

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Sealing parts of new Viton GBL-S fluoroelastomer madewith Advanced Polymer Architecture exhibit virtually nochange in tensile strength and improved elongation atbreak compared with previous generation Viton GBL,when exposed to 96% concentrated sulfuric acid afterone week at 70 °C, leading to longer seal life and lowermaintenance costs.

Auch nach einwöchiger Lagerung in 96%iger Schwefelsäure bei70 °C haben Dichtungen aus dem neuen Viton GBL-S mit ver-besserter Polymerarchitektur praktisch die gleiche Zugfestig-keit wie zuvor sowie eine höhere Reißdehnung als in gleicherWeise behandelte Dichtungen aus dem bisherigen Viton GBL.

Kalrez Spectrum 7075 exhibited slow and predictable lossthroughout the entire test, maintaining 40% retainedsealing force at termination.

Die Dichtkraft von Kalrez Spectrum 7075 sinkt während dergesamten Testdauer langsam und gleichmäßig und liegt bei Test-ende immer noch deutlich höher als die der Wettbewerbs-FFKM.