Untersuchungen zur Beständigkeit von Dichtungswerkstoffen unter dem Einfluss von Kraftstoffen und Heizöl mit biogenen Anteilen

Margit Weltschev

doi:10.3139/120.110931

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Untersuchungen zur Beständigkeit von Dichtungswerkstoffen unter dem Einfluss von Kraftstoffen und Heizöl mit biogenen Anteilen

Margit Weltschev

Published/Copyright: September 22, 2016

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From the journal Materials Testing Volume 58 Issue 10

Kurzfassung

Ziel dieser Untersuchungen war die Bewertung der Beständigkeit häufig eingesetzter Dichtungswerkstoffe, wie FKM, FVMQ, VMQ, EPDM, CR, CSM, IIR, PA, NBR und PUR in Kraftstoffen und Heizöl mit und ohne biogene Zusätze bei 20 °C, 40 °C und 70 °C. E10, E85, Dieselkraftstoff mit max. 5 % Biodiesel, ungealtertes und 2 Jahre gealtertes B10 (Heizöl mit 10 % Biodiesel), reiner Dieselkraftstoff, Heizöl und Kraftstoff Super Plus zählten zu den Testsubstanzen. Masse, Zugfestigkeit und Bruchdehnung wurden von den Prüfkörpern vor und nach der 84-tägigen Auslagerung in den Kraftstoffen und Heizöl bestimmt. Die visuelle Begutachtung einiger Elastomerprüfkörper zeigte eindeutig hohe Quellung bis zur partiellen Auflösung. Die Shore-Härte A und D (für PA) der Prüfkörper wurden vor und nach der 42-tägigen Auslagerung in den Kraftstoffen bestimmt. In den internationalen Normen wird zur Bewertung der Beständigkeit von Elastomeren kein Grenzwert der Reduzierung der Zugeigenschaften und der Shore-Härte definiert. Deshalb wurde für die Beständigkeitsbewertung ein Grenzwert von 15 % festgelegt. Zusammenfassend kann die Aussage getroffen werden, dass die Beständigkeit der Fluorpolymere FKM und FVMQ in den Kraftstoffen und Heizöl mit und ohne biogene Zusätze am besten ist.

Abstract

The objective of this research was to determine the resistance of frequently used sealing materials such as FKM, FVMQ, VMQ, EPDM, CR, CSM, IIR, PA, NBR and PUR in fuels and heating oil with and without admixtures of biogenic sources at 20 °C, 40 °C and 70 °C, respectively. E10, E85, diesel fuel with 5 % biodiesel, nonaged and 2 year aged B10 (heating oil with 10 % biodiesel), pure diesel, heating oil and premium grade fuel Super Plus belong to these test substances. Mass, tensile strength and breaking elongation of the test specimens were determined before and after the exposure for 84 days in the fuels and heating oil. The visual examination of some elastomer test specimens clearly showed the great volume increase until break or partial dissolution. Shore hardness A and D (for PA) of the test specimens were determined before and after exposure of the test specimens in the fuels for 42 days. No threshold for the reduction in tensile properties and Shore hardness in the international standards was determined. Therefore, a threshold of 15 % was determined for the evaluation of the compatibility. In summary, therefore, it can be stated that the chemical resistance of the fluoropolymers FKM and FVMQ in the fuels and heating oil with and without admixtures of biogenic sources is the best one.

*Korrespondenzadresse, Dr.-Ing. Margit Weltschev, Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM), Fachbereich 3.2: Gefahrguttanks und Unfallmechanik, Beständigkeitsbewertung von Tank- und Behälterwerkstoffen, Unter den Eichen 44–46, 12203 Berlin, Germany, E-mail: margit.weltschev@bam.de

Margit Weltschev studierte an der Technischen Hochschule Leuna-Merseburg, Deutschland, Verfahrenschemie und schloss das Studium 1977 mit dem Diplom ab. Seit November 1987 arbeitet sie in der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und betreute mehrere Forschungsprojekte. In der Abteilung 3 – Gefahrgutumschließungen der BAM arbeitet sie seit 1990 vorrangig auf dem Gebiet der Bewertung der Beständigkeit von metallischen und polymeren Werkstoffen für Tanks, IBCs und Verpackungen zum Transport von Gefahrgütern für die Datenbank Gefahrgut und die BAM-Liste-Anforderungen an Tanks zur Beförderung gefährlicher Güter. Sie hat die Promotionsarbeit zum Thema „Vergleich der Materialkennwerte von Formstoffen aus Polyethylenformstoffen mit dem Baumusterverhalten von Gefahrgutverpackungen“ 2009 an der Bergischen Universität Wuppertal, Deutschland abgeschlossen.

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Online erschienen: 2016-09-22

Erschienen im Druck: 2016-10-04

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https://doi.org/10.3139/120.110931