El problema que nadie pone en el pliego de condiciones
Un pliego de condiciones típico para una junta de sellado dice algo así: «material compatible con aceite hidráulico, temperatura de servicio –20 °C a +120 °C, vida útil mínima 10 años». Lo que no dice es qué aceite hidráulico exactamente. Y la diferencia importa: un aceite mineral HLP según DIN 51524 es un medio relativamente benigno para un FKM estándar, pero un fluido hidráulico base éster fosfato (HFD-R) hincha al NBR, degrada al neopreno y exige un FKM con contenido en flúor superior al 66 %. Si el pliego no lo especifica, el error de selección está garantizado.
El mismo problema aparece cuando el fluido principal no es el único medio de contacto. Una junta en una línea de proceso alimentario puede trabajar con aceite de girasol durante producción y después exponerse a NaOH al 2 % durante la limpieza CIP, seguida de enjuague con agua a 85 °C. El material que resiste el aceite vegetal no es necesariamente el mismo que resiste el ciclo completo. Y cuando falla — siempre durante la limpieza, nunca durante la producción — el fallo se atribuye a un «problema de calidad del proveedor» en lugar de a una selección incorrecta del material.
Este artículo proporciona los criterios técnicos para recorrer el camino inverso: del fluido de servicio real — con todas sus variantes, sus temperaturas extremas y sus ciclos de limpieza — hasta el elastómero concreto que resolverá el sellado sin fallos prematuros. No hay un material universal. Cada familia tiene un dominio de aplicación y un límite definido donde deja de funcionar. La ingeniería consiste en conocer ambos.
Qué determina realmente la resistencia química de un elastómero
La resistencia química de un elastómero no es una propiedad genérica: depende de la interacción entre la estructura molecular del polímero base, la naturaleza del fluido y las condiciones termodinámicas del contacto (temperatura, presión, concentración, tiempo).
El mecanismo principal de degradación es el hinchamiento por absorción de fluido. Cuando un elastómero entra en contacto con un líquido químicamente compatible con su cadena polimérica, las moléculas del fluido penetran entre las cadenas, incrementan el volumen del material, reducen la densidad de reticulación efectiva y degradan las propiedades mecánicas. Un elastómero que ha absorbido un 30 % de su volumen en disolvente ya no sella: ha perdido fuerza de recuperación, compresión permanente y estabilidad dimensional.
La regla práctica que gobierna este proceso es el principio de similitud: los materiales polares resisten fluidos apolares y viceversa. Un elastómero con alta polaridad (como el NBR, que contiene grupos nitrilo) resiste bien los aceites minerales apolares, pero se hincha con disolventes polares como las cetonas. Un elastómero apolar (como el EPDM, basado en cadenas de etileno-propileno) resiste bien el agua y las bases, pero los hidrocarburos apolares lo destruyen. El FKM escapa parcialmente a esta lógica porque los enlaces C–F son excepcionalmente estables tanto energéticamente como estéricamente: los átomos de flúor, más voluminosos que los de hidrógeno, apantallan la cadena carbonada principal contra el ataque químico. De ahí su resistencia a un espectro inusualmente amplio de fluidos.
El segundo mecanismo relevante es la degradación química directa: hidrólisis (ruptura por agua, especialmente en presencia de ácidos o bases a temperatura), oxidación (ruptura por oxígeno o agentes oxidantes), y ataque por aminas o bases fuertes sobre los sistemas de curado. Este mecanismo no se manifiesta como hinchamiento sino como pérdida progresiva de elasticidad, agrietamiento superficial y, eventualmente, fragmentación del material. Los ensayos normalizados de hinchamiento (ASTM D471) detectan el primer mecanismo pero no siempre el segundo, lo que convierte la validación en servicio real en un paso irrenunciable para aplicaciones críticas.
Silicona VMQ: el generalista térmico que no resiste aceites
La silicona de metilvinilo (VMQ) trabaja en un rango térmico que ningún otro elastómero convencional iguala: de –60 °C a +200 °C en continuo con formulaciones estándar (Series 1, 2, 4 y 12), hasta –110 °C con siliconas feniladas PVMQ (Serie 5) y hasta +300 °C en continuo con formulaciones estabilizadas de alta temperatura (Serie 9, con picos de +315 °C). Esta amplitud térmica la convierte en la primera opción para cualquier sellado donde la temperatura es la variable dominante y el medio no es químicamente agresivo.
La silicona es además inherentemente resistente a ozono, radiación UV e intemperie — no requiere antiozonantes ni estabilizantes, a diferencia del NBR y el neopreno que los necesitan para sobrevivir en exteriores. Es inerte frente a la mayoría de ácidos y bases diluidos, alcoholes y agua (incluyendo agua caliente y vapor hasta las temperaturas propias de cada formulación). Sus propiedades de compresión permanente son previsibles y estables a lo largo de años de servicio, lo que la hace fiable en sellados estáticos de larga duración.
Pero la silicona VMQ tiene una incompatibilidad estructural con los hidrocarburos. Los aceites minerales, los combustibles (gasolina, diésel, queroseno), los disolventes alifáticos y aromáticos y la mayoría de fluidos hidráulicos de base mineral penetran entre las cadenas de polisiloxano y provocan un hinchamiento que puede superar el 100 % del volumen original. El material pierde su capacidad de sellado por completo. No es una degradación gradual: a temperaturas de servicio típicas (60–100 °C), un sello de VMQ estándar expuesto a aceite mineral puede fallar en días o semanas.
Esta incompatibilidad no tiene solución dentro de la familia VMQ. No hay una dureza, una formulación ni un aditivo que convierta a la silicona estándar en resistente a aceites. Cuando el fluido incluye hidrocarburos, hay que saltar a otra familia: FKM si la temperatura mínima no es un problema, o fluorosilicona FVMQ si además se necesita flexibilidad a baja temperatura.
Dónde no: Cualquier aplicación donde el sellado toque hidrocarburos, combustibles, aceites minerales, aceites sintéticos de base éster o disolventes orgánicos.
Series 12 – Platinum silicone with good mechanical properties and versatility
High purity VMQ compound for extrusion and moulding, with high temperature option
View formulation →FKM (Viton®): resistencia química superior con un límite inferior definido
El fluoroelastómero FKM es el material de referencia para sellados en entornos químicamente agresivos. Su contenido en flúor — típicamente entre 64 % y 70 % según la familia del polímero — le confiere una resistencia química que ningún otro elastómero convencional iguala en esa gama de medios: hidrocarburos alifáticos y aromáticos, combustibles (gasolina, diésel, queroseno, JP-8, biodiesel), aceites minerales y sintéticos, fluidos hidráulicos de prácticamente todas las familias (HLP, HFC, HFD), ácidos minerales diluidos y concentrados (H₂SO₄, HCl, HNO₃ en concentraciones moderadas), y disolventes clorados.
El rango térmico del FKM va de –20 °C a +200 °C en servicio continuo, con picos puntuales hasta +230 °C. Las familias GLT y GFLT extienden la flexibilidad a baja temperatura hasta aproximadamente –40 °C, pero con un coste significativamente mayor y disponibilidad más limitada. Para la mayoría de aplicaciones industriales, el límite inferior práctico del FKM estándar (tipo A o tipo B) se sitúa en –15 / –20 °C. Por debajo de esa temperatura, el material se endurece, pierde capacidad de recuperación elástica y el sello deja de funcionar. No es un fallo catastrófico visible: simplemente hay fuga.
Donde el FKM no funciona: cetonas (acetona, MEK, ciclohexanona), ésteres (acetato de etilo, acetato de butilo), aminas alifáticas y aromáticas, bases fuertes concentradas (NaOH >10 %, KOH >10 %), vapor de agua continuo a más de 150 °C en compuestos curados con bisfenol, fluidos de frenos base glicol (DOT 3, DOT 4) y ácidos orgánicos de bajo peso molecular (ácido acético, ácido fórmico concentrados).
Para sellados compresibles donde el FKM necesita adaptarse a irregularidades de superficie o sellar con baja fuerza de cierre, la alternativa es la lámina de Viton® esponjosa: estructura de celdas cerradas con piel integral que combina la compresibilidad de un material celular con la resistencia química del fluoroelastómero.
Fluorosilicona FVMQ: el material que ocupa el hueco entre VMQ y FKM
La fluorosilicona (FVMQ) existe porque hay un espacio funcional que ni la silicona VMQ ni el FKM cubren: sellados que necesitan simultáneamente resistencia a hidrocarburos y flexibilidad a baja temperatura.
La FVMQ incorpora grupos trifluoropropilo (–CH₂CH₂CF₃) en la cadena de polisiloxano. Esta modificación confiere al material resistencia a aceites minerales, combustibles, disolventes alifáticos y la mayoría de fluidos hidráulicos — medios que destruyen la silicona VMQ estándar. Pero al mantener la estructura de base silicona, conserva la flexibilidad a baja temperatura que el FKM no puede ofrecer: la FVMQ trabaja desde –60 °C hasta +170 °C, ampliable a +220 °C con aditivos de alta temperatura (Serie 13 en catálogo Progress Silicones).
El caso de uso más claro es aeronáutico. Un sello en el sistema hidráulico de un tren de aterrizaje opera con fluido Skydrol (éster fosfato) o MIL-PRF-5606 (aceite mineral) a temperaturas que en vuelo a altitud de crucero pueden bajar a –50 °C y durante la operación de frenado pueden superar +100 °C. El FKM estándar, rígido a –20 °C, no funciona. La silicona VMQ, que se hincha con el fluido hidráulico, tampoco. La fluorosilicona resuelve el problema. El mismo razonamiento aplica en compartimentos de motor de vehículos industriales que operan en climas fríos, sistemas hidráulicos ferroviarios en exteriores, y cualquier aplicación donde la exposición a aceites o combustibles coexiste con ciclos de baja temperatura.
La limitación principal de la FVMQ es mecánica. Su resistencia al desgarro es inferior a la del FKM y a la de la silicona estándar VMQ: típicamente 8–15 kN/m frente a los 20–35 kN/m del FKM o los 20–30 kN/m de las mejores formulaciones VMQ (Serie 12). Esto la descarta para sellados sometidos a tracción dinámica o abrasión severa. También tiene menor resistencia a cetonas, aminas y disolventes clorados — en esos medios, la fluorosilicona falla igual que el FKM.
La FVMQ está disponible en nuestro catálogo como formulación Serie 13, transformable por extrusión (tubos, perfiles, cordones) y moldeo.
Series 13 – Fluorosilicone (FVMQ) with high resistance to oils and solvents
Specific compound for chemically aggressive environments and hydrocarbon contact
View formulation →EPDM: agua, vapor y ozono — y nada más
El etileno-propileno-dieno (EPDM) domina un territorio muy definido: todo lo que involucre agua, vapor, bases, ácidos diluidos, ozono e intemperie, siempre que no haya hidrocarburos presentes.
La estructura del EPDM — una cadena saturada de etileno y propileno con puntos de reticulación en el dieno — le confiere una resistencia excepcional a la oxidación, al ozono y a la radiación UV. A diferencia del NBR y del neopreno, el EPDM no necesita antiozonantes para sobrevivir en exteriores: la cadena saturada no presenta los dobles enlaces que el ozono ataca. Esto lo convierte en el material de elección para sellados de construcción, HVAC, automoción (circuitos de refrigeración sin aceite), fontanería y tratamiento de aguas.
En agua caliente y vapor, el EPDM trabaja hasta 150 °C en continuo con formulaciones estándar curadas con peróxido. Grados especiales diseñados para vapor prolongado alcanzan 180 °C. Resiste bien los detergentes y productos de limpieza alcalinos típicos de los procesos CIP en industria alimentaria y farmacéutica, así como los ácidos diluidos utilizados en enjuagues y desinfección.
Pero el EPDM es estructuralmente incompatible con los hidrocarburos. Los aceites minerales, los combustibles, los disolventes alifáticos y aromáticos lo hinchan y degradan de forma rápida e irreversible. Un sellado de EPDM expuesto a trazas de aceite mineral en un circuito de agua no dura meses — dura semanas. Y el fallo no siempre es evidente: el material se hincha, pierde fuerza de compresión, y la fuga aparece progresivamente sin que haya rotura visible. Esto es especialmente insidioso en circuitos de agua industriales donde la contaminación por aceite puede ser intermitente y no estar documentada.
Dónde no: Cualquier contacto con hidrocarburos, aceites minerales, aceites sintéticos de base no polar, combustibles o disolventes orgánicos.
Disponible como lámina EPDM para corte de juntas planas, y como perfiles extruidos y piezas moldeadas en diversas durezas y formulaciones.
Custom Silicone Profiles
VMQ silicone profiles custom-designed according to drawing or sample. Personalized sections, specific formulations, and RAL colors. Compliance with FD...
View product →NBR: aceites a coste optimizado con caducidad ambiental
El caucho nitrilo (NBR) debe su resistencia a los aceites a los grupos nitrilo (–C≡N) de su cadena de acrilonitrilo. A mayor contenido en acrilonitrilo (ACN), mayor resistencia a aceites y combustibles, pero menor flexibilidad a baja temperatura. Los grados estándar oscilan entre 28 % y 45 % de ACN: un NBR con 34 % de ACN ofrece un buen compromiso general; un grado con 45 % ACN resiste mejor los combustibles aromáticos pero se endurece a temperaturas moderadamente negativas.
El rango térmico del NBR estándar va de –30 °C a +100 °C. Grados especiales alcanzan +120 °C, pero por encima de esa temperatura el material envejece de forma acelerada: la reticulación progresa, el material se endurece y se agrieta. No es un límite de seguridad — es un límite de vida útil. Un NBR a 130 °C puede funcionar inicialmente y fallar a los 3–6 meses por envejecimiento térmico.
La ventaja del NBR frente al FKM es el coste: un compuesto NBR de buena calidad cuesta entre un 60 % y un 80 % menos que un FKM. Para aplicaciones industriales donde la temperatura no excede los 100 °C, el medio es un aceite mineral, grasa o combustible alifático, y el sellado está protegido de la exposición directa a ozono y UV, el NBR es la opción económicamente racional. Intentar justificar un FKM donde un NBR cumple con el requisito técnico es sobredimensionar sin beneficio funcional.
La limitación crítica del NBR es su vulnerabilidad al ozono y la intemperie. Los dobles enlaces residuales del butadieno en la cadena polimérica son puntos de ataque del ozono: en exteriores o en proximidad a equipos eléctricos que generan ozono (motores, variadores de frecuencia), el NBR desarrolla agrietamiento superficial (ozone cracking) en meses. Los antiozonantes ayudan pero no eliminan el problema. Para exteriores, EPDM o neopreno son preferibles.
Dónde no: Exteriores, zonas con ozono, temperaturas superiores a 120 °C, disolventes aromáticos (tolueno, xileno), disolventes clorados, cetonas.
Neopreno CR: el compromiso que funciona hasta que no funciona
El policloropreno (CR, Neoprene®) es el elastómero de uso general por excelencia. No es el mejor en ninguna categoría individual, pero ofrece una resistencia moderada simultáneamente a aceites, ozono, intemperie, llama y abrasión. Esta polivalencia lo convierte en el material más especificado cuando el pliego no define con precisión el medio de contacto o cuando la aplicación involucra exposición moderada a múltiples agentes.
El rango térmico del CR va de –35 °C a +120 °C. Resiste aceites minerales de forma moderada (hinchamiento del 10–25 % según el aceite y la temperatura, frente al
El límite del neopreno aparece cuando las condiciones se vuelven específicas. Si el aceite es aromático, el CR falla. Si la temperatura sube a 130 °C, el CR envejece rápidamente. Si se necesita certificación alimentaria o médica, el CR no tiene las aprobaciones necesarias. Si el requisito es resistencia a combustible en inmersión, el FKM es claramente superior. El neopreno funciona en la zona gris donde ningún otro material se justifica por coste o especificación: maquinaria general, construcción, minería, correas, recubrimientos, sellados industriales genéricos.
Viton™ A frente a Viton™ B: lo que cambia entre familias de FKM
Dentro de la gama Viton™ de Chemours — que es la marca FKM más extendida — las dos familias más utilizadas industrialmente son el tipo A y el tipo B. La diferencia es concreta y tiene implicaciones directas en el rendimiento:
Viton™ tipo A es un dipolímero de VDF/HFP (fluoruro de vinilideno y hexafluoropropileno) con un contenido en flúor del 66 %. Es el grado de uso general. Buena resistencia a la mayoría de aceites, combustibles alifáticos y fluidos hidráulicos. Es el material de referencia cuando el pliego dice «FKM» sin más especificación. Coste moderado dentro de la familia FKM.
Viton™ tipo B es un terpolímero de VDF/HFP/TFE (añade tetrafluoroetileno) con un contenido en flúor del 68 %. El mayor contenido en flúor y la incorporación de TFE mejoran la resistencia a hidrocarburos aromáticos, disolventes clorados y ácidos concentrados. Tipo B es el grado especificado cuando el medio incluye tolueno, xileno, diclorometano o mezclas de combustibles con alto contenido aromático. Es también el grado preferido para aplicaciones aeroespaciales (AMS 7276) donde la trazabilidad del material es un requisito documental.
La diferencia práctica: si un sello de tipo A expuesto a una mezcla de combustible con 30 % de aromáticos muestra un hinchamiento del 15 % tras 168 h a 23 °C (ASTM D471), el mismo ensayo con tipo B puede dar un hinchamiento del 8–10 %. En aplicaciones donde la tolerancia dimensional es crítica — sellos de inyectores, juntas de válvula de combustible, sellos de sistemas hidráulicos aeroespaciales — esa diferencia de 5–7 puntos porcentuales marca la diferencia entre un sello que funciona 15 años y uno que necesita reemplazo a los 5.
En ProSilicones64 trabajamos con Viton™ B como estándar para nuestras juntas planas de FKM, precisamente porque el sobrecoste del tipo B frente al tipo A es moderado (un 15–20 %) y la ganancia en resistencia química lo justifica en la práctica totalidad de las aplicaciones que llegan a nuestro departamento técnico. Cuando la aplicación no requiere el rendimiento del tipo B, ofrecemos FKM genérico con especificación ASTM — sin coste de marca pero con garantía de compound 100 % FKM virgen.
FKM & Viton™ B Flat Gaskets and Components
Precision-cut flat gaskets, seals and components in FKM and Viton™ B. Superior chemical resistance to fuels, oils and solvents from –20°C to +200°C.
View product →Árbol de decisión: del fluido al material en cuatro pasos
La secuencia de selección no empieza por el catálogo del proveedor — empieza por el fluido.
Paso 1. Identificar el fluido dominante. El medio más agresivo al que estará expuesto el sellado determina la familia de material. Si hay más de un medio (servicio + limpieza, por ejemplo), el más agresivo manda. Un sellado que trabaja con agua durante producción y se expone a NaOH 2 % durante CIP necesita resistir ambos. Un sellado que trabaja con aceite durante servicio y se limpia con acetona tiene un problema que no se resuelve con un solo elastómero.
Paso 2. Determinar los extremos térmicos reales. No la temperatura «nominal» del proceso, sino la mínima real (arranque en frío, almacenamiento invernal, parada nocturna) y la máxima real (picos de proceso, limpieza, esterilización). Una instalación en Zaragoza con arranques a –8 °C en enero está fuera del rango del FKM estándar si la junta necesita sellar durante el arranque. Una instalación en Bilbao que lava con vapor a 134 °C cada turno necesita un material que resista esos ciclos, no solo la temperatura de proceso de 80 °C.
Paso 3. Descartar materiales incompatibles. Un solo medio incompatible elimina al candidato. No hay «resistencia parcial» útil en un sellado: o el material es compatible con el fluido durante toda la vida del sello, o no lo es.
Paso 4. Seleccionar entre los supervivientes por coste, disponibilidad de formulaciones certificadas (FDA, EN 45545-2, USP VI, ISO 10993), propiedades mecánicas secundarias (desgarro, compresión permanente, dureza requerida) y formato de fabricación disponible (extrusión, moldeo, corte de lámina).
Los recorridos más frecuentes
- Hidrocarburos, aceites, combustibles con T mín > –20 °C → FKM. Si la aplicación exige trazabilidad OEM o resistencia superior a aromáticos, Viton™ B. Si el coste manda y la especificación es abierta, FKM genérico ASTM D1418.
- Hidrocarburos, aceites, combustibles con T mín < –20 °C → Fluorosilicona FVMQ. Si las propiedades mecánicas de la FVMQ son insuficientes, evaluar FKM grados GLT/GFLT (hasta –40 °C, coste premium y disponibilidad limitada).
- Agua caliente, vapor, bases → EPDM hasta 150–180 °C. Si además se necesita un rango térmico extendido por debajo de –40 °C o por encima de +200 °C, silicona VMQ con la formulación adecuada.
- Aceites a temperatura moderada (
- Entorno mixto con agresión moderada, coste crítico → Neopreno CR como compromiso. Validar caso por caso que la resistencia moderada del CR es suficiente para los medios reales.
- Cetonas, aminas, bases fuertes concentradas → Ningún elastómero convencional resuelve simultáneamente cetonas + temperatura + sellado elástico. Para cetonas puras, evaluar PTFE encapsulado, FFKM (perfluoroelastómero, coste 10–30 veces superior al FKM, fuera de nuestro catálogo) o rediseño del sistema para evitar el contacto del sello con el medio.
Lo que ninguna tabla de compatibilidad sustituye
Las tablas de resistencia química — incluidas las de este artículo y las de los fabricantes de compound — trabajan con datos de inmersión en fluidos puros a temperaturas normalizadas durante tiempos normalizados (típicamente 168 h o 672 h según ASTM D471). Las condiciones reales de servicio raramente coinciden con las condiciones de ensayo.
Tres variables que las tablas no capturan
Mezclas de fluidos. Una mezcla de dos fluidos individualmente compatibles puede producir sinergias negativas no predichas por los ensayos individuales. Los aditivos en los aceites industriales (antioxidantes, detergentes, mejoradores de índice de viscosidad) modifican la agresividad del medio respecto al aceite base puro.
Ciclos térmicos y de concentración. Un sello que trabaja a 80 °C durante producción y se expone a vapor a 134 °C durante 30 minutos cada 8 horas envejece de forma diferente a uno que trabaja en continuo a 134 °C. El estrés térmico cíclico puede ser más agresivo que una temperatura continua más alta.
Carga mecánica simultánea. Un elastómero bajo compresión permanente del 25 % que además está expuesto a un fluido agresivo se degrada más rápido que el mismo material en ensayo de inmersión libre. La compresión abre caminos de difusión que aceleran la absorción de fluido. Los datos de hinchamiento en probeta libre subestiman el efecto real en un sello instalado.
Para aplicaciones donde el fallo del sello tiene consecuencias — seguridad, regulación, coste de parada, contaminación de producto —, la validación en condiciones reales de servicio antes de especificar el material definitivo no es una recomendación: es un requisito de ingeniería.
Technical Rubber Extrusion Profiles
Extruded technical rubber profiles in EPDM, NBR, CR, NR or FKM. High mechanical, chemical and thermal resistance. Custom manufacturing according to dr...
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Nuestro equipo técnico evalúa el fluido de servicio, la temperatura y las condiciones de operación para recomendar material y proceso de fabricación.
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