Materiali

MATERIALI DI TENUTA MAGGIORMENTE UTILIZZATI
SIMBOLO NOME CHIMICO
NOME COMMERC.
TEMPERATURA
ACM Poliacrilato HyTemp® -20°C ÷ 150°C
AEM Etilene Acrilico Vamac® -30°C ÷ 150°C
AU, EU Poliuretano Desmopan® -40°C ÷ 100°C
CR Cloroprene Neoprene®
-40°C ÷ 100°C
EPDM Etilen-Propilene-Diene Nordel® -45°C ÷ 150°C
FFKM/FFPM Perfluorocarbonio Kalrez® -25°C ÷ 240°C
FKM/FPM Fluorocarbonio Viton® -20°C ÷ 200°C
FVMQ Fluorosilicone Silastic LS® -55°C ÷ 175°C
HNBR Nitrile Idrogenato Therban®, Zetpol® -30°C ÷ 150°C
IIR Isobutilene-Isoprene Butyl® -40°C ÷ 110°C
NBR Acrilonitrile-Butadiene
Nipol®, Krynac®
-30°C ÷ 100°C
NR Gomma Naturale -50°C ÷ 80°C
PTFE Politetrafluoroetilene Teflon® -200°C ÷ 260°C
SBR Stirene-Butadiene Plioflex®, Stereon® -45°C ÷ 100°C
TFE-P/FEPM TFE-Propilene Aflas® -10°C ÷ 200°C
TPU PU Termoplastico Elastollan® -40°C ÷ 100°C
VMQ Silicone Silopren®
-55°C ÷ 200°C

AU, EU – Poliuretano

Designazione DIN/ISO 1629: AU, EU
Designazione ASTM D 1418: AU, EU
Colore Standard: Ambra, Nero
Gamma di durezza: 40 ÷ 90 Shore A
Temperatura di utilizzo: -40°C (-40°F) ÷ 100°C (212°F)

Il poliuretano è un polimero ottenuto dalla reazione tra un isocianato e un poliolo e le sue caratteristiche dipendono strettamente dalle diverse combinazioni tra i componenti duri (isocianati) ed elastici (polioli) utilizzati. Oltre ad una varietà di additivi, gli isocianati (comunemente TDI e MDI) e i polioli (comunemente polieteri e poliesteri) consentono ai poliuretani di essere un gruppo di materiali eccezionalmente complesso con una gamma estremamente ampia di proprietà. Ampiamente utilizzati ed estremamente versatili, i poliuretani possono essere termoplastici o termoindurenti. Rispetto ad altri elastomeri classici hanno proprietà meccaniche molto più elevate, ottima resistenza all'abrasione, all’usura e all’estrusione, elevata resistenza alla trazione, bassi valori di compression-set ed eccellente resistenza allo strappo. Inoltre, sono generalmente resistenti all'invecchiamento e all'ozono e mostrano una buona compatibilità chimica, offrendo buona resistenza agli oli minerali, agli idrocarburi, ai fluidi idraulici e ai grassi.

CR - Gomma cloroprene (Neoprene®)

Designazione DIN/ISO 1629: CR
Designazione ASTM D 1418: CR
Colore Standard: Nero
Gamma di durezza: 40 ÷ 90 Shore A
Temperatura di utilizzo: -40°C (-40°F) ÷ 100°C (212°F)

La gomma cloroprene (CR), comunemente nota con il nome commerciale Neoprene®, è un omopolimero di cloroprene (clorobutadiene) ed è una delle prime gomme sintetiche resistenti agli oli sviluppata in alternativa alla gomma naturale. Il Neoprene® non è particolarmente influenzato dalla luce solare e dall'invecchiamento atmosferico, ha una moderata resistenza agli oli e ai carburanti a base di petrolio, una buona resistenza all'ozono e al calore, un compression-set relativamente basso e costi di produzione contenuti. Si tratta di una gomma di uso generale con un buon equilibrio di proprietà fisiche e chimiche combinata con un'eccellente resistenza alla fiamma che rende il cloroprene una delle poche gomme autoestinguenti. Grazie alla sua ampia gamma di proprietà, il Neoprene® può essere utilizzato in numerose applicazioni e data la sua buona resistenza al Freon e all'ammoniaca, è il materiale di tenuta preferito per l'industria della refrigerazione. Tuttavia, al giorno d'oggi, la gomma cloroprene è stata ampiamente sostituita dalla gomma nitrilica (NBR), che è economicamente più competitiva e ha generalmente caratteristiche prestazionali superiori.

EPDM - Gomma Etilene Propilene Diene

Designazione DIN/ISO 1629: EPDM
Designazione ASTM D 1418: EPDM
Colore Standard: Nero
Gamma di durezza: 30 ÷ 90 Shore A
Temperatura di utilizzo: -45°C (-49°F) ÷ 150°C (302°F)

La gomma EPDM è un terpolimero composto da etilene-propilene (EPM, talvolta noto anche come EP) con l'aggiunta di un terzo monomero (diene). Generalmente l'EPDM ha una buona resistenza all'acqua calda e al vapore, all'invecchiamento sia da ozono che da luce solare e alle sostanze chimiche, ma è totalmente inadatto per l'uso con prodotti a base di olio minerale (lubrificanti e carburanti). Mentre l'EP può essere vulcanizzato solo con zolfo, gli elastomeri a base di EPDM possono essere vulcanizzati con zolfo e con perossido. I composti reticolati allo zolfo sono meno costosi, più facili da lavorare e spesso considerati standard, mentre i composti EPDM vulcanizzati con perossido sono adatti ad intervalli di temperatura più elevati ed hanno un compression-set molto inferiore. EP ed EPDM possono anche essere forniti con certificazione FDA e trovano un'ampia applicazione nell'industria alimentare e farmaceutica. Tuttavia, nonostante il suo largo uso, la gomma EPDM, a differenza della gomma nitrilica (NBR), ha una scarsa compatibilità con oli minerali, petrolio, lubrificanti, carburanti e grassi.

FFKM/FFPM – Gomma Perfluorocarbonica (Kalrez®)

Designazione DIN/ISO 1629: FFPM
Designazione ASTM D 1418: FFKM
Colore Standard: Nero
Gamma di durezza: 65 ÷ 90 Shore A
Temperatura di utilizzo: -25°C (-13°F) ÷ 240°C (464°F)

La gomma perfluorocarbonica (FFKM/FFPM), nota anche come Kalrez®, è una famiglia di composti elastomerici altamente fluorurati con una quantità di fluoro maggiore rispetto all'FKM tradizionale (approssimativamente tra il 71% e il 73%). Per le sue eccellenti proprietà chimiche e resistenza al calore, combinate con le qualità elastiche di un elastomero, l’FFKM è considerato l'equivalente elastomerico del PTFE (Teflon®). Il perfluoroelastomero fornisce un'eccezionale resistenza alla degradazione da fluidi aggressivi oltre ad una resistenza alle alte temperature più alta rispetto a qualsiasi altro elastomero sul mercato. Tuttavia, a causa del suo costo considerevolmente elevato, l’FFKM viene utilizzato solo dove altri materiali non sono in grado di soddisfare le specifiche richieste e laddove gli estremi requisiti di sicurezza o gli elevati costi di manutenzione e riparazione giustificano una spesa più elevata. Tipicamente l’FFKM viene utilizzato nelle industrie chimiche, nelle industrie dei semiconduttori e aerospaziali, e in tutte le applicazioni con ambienti aggressivi o alte temperature.

FKM/FPM - Gomma Fluorocarbonica (Viton®)

Designazione DIN/ISO 1629: FPM
Designazione ASTM D 1418: FKM
Colore Standard: Nero
Gamma di durezza: 50 ÷ 95 Shore A
Temperatura di utilizzo: -20°C (-4°F) ÷ 200°C (392°F)

La gomma al fluorocarbonio (FKM/FPM) è un fluoroelastomero più comunemente noto come Viton® disponibile come copolimero (due monomeri), terpolimero (tre monomeri) o come tetrapolimero (quattro monomeri). I composti di gomma FKM sono noti soprattutto per la loro elevata resistenza alle alte temperature e ai prodotti chimici aggressivi, hanno un'eccellente resistenza all'invecchiamento, agli agenti atmosferici e all'ozono, bassa permeabilità ai gas e non sono infiammabili. Oltre all'FKM standard, un numero di composti speciali con diverse composizioni di catene polimeriche e diversi contenuti di fluoro (dal 66% al 70%) sono sviluppati per offrire una migliore resistenza chimica e più elevate prestazioni alle basse temperature. I composti in gomma FKM sono frequentemente utilizzati con oli e grassi a base minerale, i forti legami carbonio-fluoro che costituiscono la struttura polimerica forniscono un'elevata resistenza termo-chimica, offrendo eccellenti caratteristiche di invecchiamento ed un buon compression-set anche a temperature elevate. Ha una forte compatibilità con una vasta gamma di prodotti chimici, oli e calore, rendendolo uno dei materiali di tenuta più utilizzati. I composti FKM sono comunemente usati in applicazioni chimiche, automobilistiche, aerospaziali e industriali.

HNBR - Gomma Acrilonitrile-Butadiene Idrogenata

Designazione DIN/ISO 1629: HNBR
Designazione ASTM D 1418: HNBR
Colore Standard: Nero, Verde
Gamma di durezza: 50 ÷ 90 Shore A
Temperatura di utilizzo: -30°C (-22°F) ÷ 150°C (302°F)

La gomma nitrilica idrogenata (HNBR), nota anche come nitrile altamente saturo, è una versione idrogenata dell’NBR (gomma nitrilica) ottenuta mediante idrogenazione totale o parziale del copolimero di butadiene. Le proprietà della gomma HNBR dipendono principalmente dal contenuto di acrilonitrile (ACN) che oscilla tra il 18% e il 50%, nonché dal grado di saturazione della catena polimerica. L'HNBR mostra buone proprietà meccaniche, buona compatibilità con oli e sostanze chimiche, temperature di esercizio più elevate e maggiore resistenza all'usura rispetto ai composti di nitrile non idrogenato (NBR). A seconda delle proprietà richieste, l'HNBR può anche essere vulcanizzato con zolfo o perossido. Il nitrile idrogenato è ampiamente utilizzato come materiale di tenuta in applicazioni automobilistiche e olio-resistenti, mantiene un'eccellente resistenza ai fluidi idraulici a base di oli minerali, gas acidi, carburanti diesel, acidi diluiti e ozono, ma così come il nitrile non è consigliato per l'uso con chetoni, esteri, aldeidi e idrocarburi clorurati.

NBR - Gomma Acrilonitrile-Butadiene

Designazione DIN/ISO 1629: NBR
Designazione ASTM D 1418: NBR
Colore Standard: Nero
Gamma di durezza: 20 ÷ 90 Shore A
Temperatura di utilizzo: -30°C (-22°F) ÷ 100°C (212°F)

Comunemente nota come gomma nitrilica o Buna-N, la gomma acrilonitrile-butadiene (NBR) è un copolimero di due monomeri: acrilonitrile (ACN) e butadiene. Attualmente l'elastomero più utilizzato ed economico, l'NBR offre buone proprietà meccaniche unitamente ad un'eccellente resistenza ai lubrificanti e ai grassi a base di oli minerali, fluidi idraulici, alcol e acqua. L’NBR fornisce anche un buon bilanciamento delle proprietà di lavoro, tra cui un basso set di compressione, alta resistenza alla trazione e alta resistenza all'abrasione. Le sue proprietà sono principalmente determinate dal contenuto di acrilonitrile che oscilla tra il 18% e il 50%, contenuti bassi di ACN (<30%) assicurano una migliore flessibilità alle basse temperature, ma offrono una resistenza limitata a oli e carburanti, alti contenuti di ACN (> 45%) aumentano la resistenza a oli e idrocarburi, ma riducono la flessibilità alle basse temperature. L’NBR standard, noto anche come "Nitrile Medio", offre un contenuto di ACN di circa il 32% e grazie al suo buon bilanciamento generale si adatta ad un'ampia gamma di applicazioni.

PTFE - Politetrafluoroetilene (Teflon®)

Designazione DIN/ISO 1629: PTFE
Designazione ASTM D 1418: PTFE
Colore Standard: Bianco
Gamma di durezza: 50 ÷ 60 Shore D
Temperatura di utilizzo: -200°C (-328°F) ÷ 260°C (500°F)

Il politetrafluoroetilene (PTFE), comunemente noto con il nome commerciale di Teflon®, è un polimero sintetico a base di fluorocarburo utilizzato in una vasta gamma di applicazioni. Il PTFE è un polimero chimicamente inerte (non reattivo), resistente a quasi tutte le sostanze chimiche industriali anche a temperature elevate, incredibilmente versatile e idrofobo (non assorbe liquidi). Oltre al suo range di temperatura di lavoro eccezionalmente ampio e alla sua elevata resistenza alla maggior parte dei prodotti chimici e solventi, il PTFE ha un valore di attrito estremamente basso (uno dei coefficienti di attrito più bassi di qualsiasi solido), una resistenza eccezionale agli agenti atmosferici, allo strappo, all'abrasione e all'ozono. Le sue innumerevoli caratteristiche rendono il PTFE uno dei materiali fluoropolimerici più noti nelle applicazioni di tenuta. In situazioni di tenuta critica e per migliorare le sue proprietà meccaniche, il PTFE può anche essere modificato con l’aggiunta di opportune cariche quali fibre di bronzo, grafite, vetro e carbonio. A causa della mancanza di elasticità, le guarnizioni in PTFE possono anche essere combinate con elementi energizzanti elastici in forma di o-ring o molle metalliche. Le tenute in PTFE si adattano a molti ambienti di produzione e sono ampiamente utilizzate in diversi settori industriali, tra cui quello alimentare, medico, farmaceutico e chimico.

VMQ - Gomma Siliconica

Designazione DIN/ISO 1629: VMQ
Designazione ASTM D 1418: VMQ
Colore Standard: Rosso (Ruggine)
Gamma di durezza: 20 ÷ 90 Shore A
Temperatura di utilizzo: -55°C (-76°F) ÷ 200°C (392°F)

Le gomme siliconiche (VMQ) sono polimeri sintetici con una struttura chimica composta da atomi di silicio e ossigeno alternati. La struttura molecolare della gomma siliconica si traduce in una catena molto flessibile ma debole, il Silicone offre un intervallo di temperatura di lavoro eccezionale, eccellente resistenza al calore e ottima flessibilità a basse temperature, mentre la sua resistenza alla trazione, la sua resistenza allo strappo e all'abrasione sono relativamente bassi. Rispetto ad altri elastomeri, la gomma siliconica ha una buona resistenza agli agenti atmosferici, all'ozono e ai raggi UV, inoltre, è considerata un materiale di tenuta eccellente anche in termini di conservazione delle proprietà alle alte temperature. Generalmente riconosciuta come fisiologicamente neutra e compatibile con le normative FDA, è spesso utilizzata in applicazioni statiche nelle industrie alimentari e farmaceutiche. Anche se un'ampia varietà di composti speciali può essere sintetizzata per migliorare le sue proprietà meccaniche, la gomma siliconica, a causa del suo elevato coefficiente di attrito, non è raccomandata per l'uso in applicazioni di tenuta dinamica.


CONFRONTO DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI DI TENUTA MAGGIORMENTE UTILIZZATI (1 = Eccellente; 2 = Buono; 3 = Medio; 4 = Discreto; 5 = Scarso)
Abrasion Resist. Acid Resist. Chemical Resist. Cold Resist. Flame Resist. Heat Resist. Imperm
eability
Oil Resist. Ozone Resist. Set Resist.

Tear Resist.

Tensile Strength Steam Resist. Weather Resist.
ACM 2 4 4 4 4 1 1 1 1 3 2/3 3 4 1
AEM
3 3 2/3 2
4
1 1 3 1 2 4 2 3/4
1
AU, EU
1 4 2/3 2 4 3 2 2 1 3 1/2 1 4 1
CR 2 2/3 2/3 2/3 2 2 2 2/3 1/2 3 2/3 2 3 1
EPDM 1/2 2 1 1/2 4 1 2 4 1 1/2 1/2 1/2 1 1
FFKM/FFPM 4 1 1 3/4 1 1 2 1 1 2 3/4 2/3 1/2 1
FKM/FPM 2 1 1 3/4 1 1 2 1 1 1/2 3 1/2 2/3 1
FVMQ 4 2/3 1 1/2 2 1 4 2 1 1/2 4 3 3 1
HNBR 2 1 2/3 2 4 1 2 1 2 1/2 2/3 1 1 2
IIR
2/3 2 1 2 4 2 1 4 1/2 2/3 2 2 2 1/2
NBR 2 3 2/3 2 4 2 2 1 4 1/2 2/3 1/2 2/3 3
NR 1 2/3 2/3 2 4 3 3 4 4 2 1/2 1 2/3 3
PTFE 4 1 1 1 1 1 2 1/2 1 2 1 1 1 1
SBR 2 3 2/3 2 4 2/3 3 4 4 2 2/3 1/2 2/3 3
TFE-P/FEPM 1/2 1 1 4 1 1 2 1 1 2 3/4 2/3 1/2 1
TPU 1 4 2/3 2 4 3 2 2 1 3 1/2 1 4 1
VMQ 4 2/3 1/2 1 3 1 4 2/3 1 1/2 4 4 3 1