Omawiany w tym artykule polifuorek winylidenu znajdziesz w dziale TWORZYWA KONSTRUKCYJNE tutaj: PVDF. Poza tym znajdują się tam takie tworzywa sztuczne jak PTFE, poliamid, poliacetal, polietylen, tekstolit, szkło epoksydowe i PEEK - polieteroeteroketon.
Jak złożyć zamówienie? Zadzwoń do nas lub zostaw wiadomość. Możesz liczyć na darmowe doradztwo techniczne. Pomożemy wybrać odpowiedni produkt i ustalimy najlepszą cenę!
PVDF - co to jest?
PVDF to półkrystaliczny, termoplastyczny polimer. Jego stopień krystaliczności waha się w granicach 35 – 70%, w zależności od metody otrzymywania. To, co czyni go wyjątkowym, to unikalne połączenie właściwości mechanicznych i elektrycznych, zachowanie wysokich standardów czystości i wysoka odporność na większość chemikaliów, w tym rozpuszczalników, kwasów i węglowodorów.
Budową chemiczną przypomina PTFE i polietylen. Jego prosta struktura chemiczna zapewnia mu elastyczność PE i niektóre ograniczenia stereochemiczne PTFE. Podstawowa różnica między PTFE i PVDF polega na tym, że membrany PTFE mogą być stosowane do filtracji mocnych kwasów i agresywnych roztworów, a membrany PVDF są bardziej odpowiednie do filtracji nieagresywnych roztworów wodnych i łagodnych roztworów organicznych.
Właściwości polifluorku winylidenu - PVDF
To tworzywo konstrukcyjne ma najwyższą wytrzymałość na rozciąganie spośród wszystkich przetwarzalnych fluorowęglowodorów. Ma dobrą odporność na promieniowanie (lepszą niż inne fluorowęglowodory), jest przetwarzalny w stanie stopionym i ma dobrą odporność na ścieranie. Ogólna ma bardzo dobrą odporność chemiczną, choć gorszą niż PTFE. Maksymalna temperatura użytkowania to około 150°C. Wykazuje również przydatne właściwości piezoelektryczne. Niektóre z najbardziej charakterystycznych cech tego tworzywa to:
- Doskonała odporność na ścieranie.
- Dobra stabilność termiczna.
- Odporność na światło ultrafioletowe (UV) i promieniowanie wysokoenergetyczne.
- Wysoka odporność na pełzanie pod wpływem długich naprężeń (pełzanie).
- Wysoka odporność na zmęczenie podczas cyklicznych obciążeń.
- Wysoka wytrzymałość dielektryczna.
- Odporność na większość chemikaliów i rozpuszczalników. Tworzywo to wykazuje doskonałe właściwości chemiczne i odporność na działanie kwasów. Może wytrzymać różne agresywne chemikalia i rozpuszczalniki. Wykazuje przede wszystkim imponującą odporność fizyczną na kwasy organiczne i nieorganiczne, rozpuszczalniki chlorowcowane i węglowodory.
- Niska absorpcja wody; pochłania mniej niż 5% wody w temperaturze pokojowej.
- Uznawany za mechanicznie mocniejszy niż inne fluoropolimery (tj. PTFE).
- Spełnia normy dla zastosowań w przetwórstwie spożywczym (nietoksyczny i odporny na bakterie i grzyby).
Zastosowania PVDF
Niektóre z najczęstszych zastosowań tego rodzaju komponentów obejmują:
- Półprzewodniki o wysokiej czystości.
- Izolatory przewodów i kabli.
- Biomedyczne, sztuczne membrany.
- Przetwarzanie odpadów jądrowych.
- Zastosowania związane z rurociągami i pompami.
- Ogólna obróbka chemiczna.
- Membrany do uzdatniania wody.
- Przetwórstwo spożywcze i farmaceutyczne.
- Akumulator i czujniki.
- Powłoka architektoniczna.
- Dobre właściwości korozyjne dzięki zastosowaniu niektórych dodatków mogą poprawić jego przydatność w przemyśle ciężkim, takim jak przemysł naftowy i gazowy, motoryzacyjny, morski i petrochemiczny na uszczelki, uszczelnienia, okładziny itp.
- Dzięki niezawodnej stabilności termicznej i chemicznej, jest używany do wykonywania separatorów w akumulatorach litowo-jonowych.
- Tworzywo to jest również używane do powlekania i nakładania warstw na metale, takie jak aluminium i stal ocynkowana, w celu poprawy ich odporności chemicznej i odporności na warunki atmosferyczne.
- Różne zastosowania w przemyśle elektrycznym i elektronicznym, na przykład przewody i kable w samolotach, przewody wysokotemperaturowe, urządzenia gospodarstwa domowego, powłoki drutowe i przemysłowe systemy sterowania zasilaniem.
PVDF jest powszechnie stosowany jako izolacja przewodów elektrycznych. Zawdzięcza to połączeniem elastyczności, niskiej wagi, niskiej przewodności cieplnej, wysokiej odporności na korozję chemiczną i odporności na ciepło. Jest idealną powłoką ochronną dla metalowych paneli budowlanych, takich jak stal i aluminium . Jego żywotność może osiągać w normalnych warunkach nawet 25 lat.
Rynek i przyszłość polifluorku winylidenu
Rynek PVDF stanowią przede wszystkim takie elementy jak: rury i kształtki, akumulatory litowo-jonowe i półprzewodniki. Oczekuje się, że rynek PVDF wzrośnie w latach 2021-2026 w CAGR (złożona roczna stopa wzrostu) o około 5%. Największym producentem tego tworzywa, a także największym jego konsumentem są Chiny.
Oczekuje się, że jego liczne właściwości będą miały wpływ na rynek rozwijającej się branży biomedycznej. Jest to jeden z nielicznych polimerów stosowanych na membrany mikroporowate, ze względu na ich specyficzne właściwości filtracyjne, a także na różnorodne akcesoria, takie jak pompy, przewody rurowe, złączki i inne części mające kontakt z płynami. Oczekuje się, że wysokie wymagania dotyczące powłok, folii fotowoltaicznych, produktów naftowych i gazowych oraz zastosowań elektrycznych przyczynią się do rozwoju tego rynku i jego zastosowań.
Jak powstaje PVDF?
Materiał ten jest początkowo produkowany jako surowa żywica, która powstaje w wyniku reakcji syntezy chemicznej znanej jako polimeryzacja. Polimeryzacja jest wykorzystywana do produkcji różnych tworzyw sztucznych, takich jak polietylen, PCV i polipropylen. Polimeryzacja wyrobów z tworzyw sztucznych, takich jak PVDF, często różni się wymaganymi parametrami produkcyjnymi, działającym katalizatorem i co najważniejsze wyjściową cząsteczką bazową, czyli monomerem. W omawianym tworzywie polimeryzowany jest monomer fluorku winylidenu (w skrócie VDF; znany również jako: 1,1-difluoroetylen). Oznacza to, że pojedyncze jednostki VDF są połączone od końca do końca, tworząc długą cząsteczkę sieciową znaną jako nasz polimer.
Podstawowy materiał wyjściowy, czyli VDF, jest reaktywnym wynikiem dalszej chemicznej obróbki materiałów ubocznych z rafinacji naturalnych olejów i gazów palnych. Aby wytworzyć PVDF, VDF poddaje się polimeryzacji wolnorodnikowej, która zachodzi po podgrzaniu do temperatury do150°C i ciśnieniu do 300 atm. Polimeryzowany PVDF to materiał typu żywicy, którym można manipulować podobnie jak inne rodzaje żywic z tworzyw sztucznych. Stopione żywice PVDF można obrabiać, wytłaczać lub formować za pomocą metod wtrysku, obracania, przenoszenia lub kompresji w celu utworzenia niemal nieograniczonej gamy możliwych produktów PVDF w postaci arkuszy, folii, rur, pojemników, specjalistycznego sprzętu i pojedynczych elementów, części lub komponentów .
PVDF jest stabilnym, w dużej mierze niereaktywnym, półkrystalicznym fluoropolimerem. To syntetyczne tworzywo sztuczne jest często uważane za lepsze od materiałów porównawczych, takich jak PVC, polietylen, a nawet stal i stal nierdzewna. Ma zwiększoną odporność na korozję chemiczną, absorpcję wody i warunki atmosferyczne, co sprzyja jego stosowaniu w różnych branżach i sektorach przemysłu, handlu i produkcji.
Elementy wykonane z tego polimeru są odporne na wiele kłopotliwych efektów, typowych dla innych materiałów. To tworzywo jest odporne na ścieranie powierzchni, rozwój grzybów, glonów i mikroorganizmów, rozprzestrzenianie ognia i dymu, uszkodzenia spowodowane narażeniem na działanie ozonu i ogólnym użytkowaniem. Jest naturalnie odporny na degradację wynikającą z działania promieni słonecznych UV, na które nie jest odporna większość innych tworzyw sztucznych. Ponad to jest silnym izolatorem i jest odporny na przenikanie ciepła/zimna oraz przewodnictwo elektryczne. Pod względem molekularnym wykazuje również wyjątkowe właściwości piezoelektryczne, co oznacza, że jest w stanie reagować i wpływać na pola elektryczne i/lub magnetyczne.
