PVDF polímeros fluorados
PVDF (fluoruro de polivinilideno)
Poli-1,1-difluoroeteno
Esto material es un termoplástico con prestaciones mecánicas muy altas y se colocan cualitativamente en la parte superior de la categoría de materiales termoplásticos. Polímero parcialmente fluorado (57%) con alto rendimiento, densidad: 1.78 g / cm³. Como todos los compuestos fluorados, la resistencia al ácido es la característica principal. En comparación con el PTFE, la temperatura de uso es menor (+140°C), punto de fusión: 177°C, pero la resistencia mecánica y la estabilidad dimensional es claramente mayor (excelente arrastre). Tiene una excelente resistencia a los rayos ultravioleta, un bajo coeficiente de fricción, buena resistencia a la abrasión y baja inflamabilidad. El polímero es importante debido a su costo relativamente bajo en comparación con otros polímeros fluorados.
Características
- Resistencia a la luz solar / UV
- Extraordinaria resistencia química a una amplia gama de productos químicos agresivos
- Resistencia a la radiación
- Excelentes características de combustión / propiedades de llama y humo
- Fácil procesamiento en sistemas estándar de la industria y fácil procesamiento posterior, como soldadura y fabricación
- Extremadamente alta pureza para las aplicaciones más exigentes
- Estabilidad electroquímica extremadamente alta
- Excelente resistencia a la abrasión
- Alta temperatura: RTI 150°C
Características principales
El PVDF o fluoruro de vinildeno es un material plástico obtenido por extrusión. Como todos los fluorados, su característica principal es su resistencia a los ambientes químicos. Sin embargo, a diferencia de otros tecnopolímeros fluorados, como el PTFE el PVDF tiene una resistencia mecánica decididamente superior y no sufre deformación bajo peso. Es compatible con las normas alimentarias, no es tóxico y tiene un alto grado de pureza. Es bastante estable a las variaciones de temperatura y, de hecho, tiene un rango de uso entre -30°C y + 150 ° C, límite inferior en comparación con el PTFE que alcanza hasta 250°C. Tiene un bajo coeficiente de fricción que lo hace adecuado para su uso como cojinete, pero también es adecuado en entornos alimentarios como bombas para líquidos alimentarios. Al ser resistente a los agentes químicos, ofrece buena resistencia a los rayos UV, el envejecimiento, la radiación y los agentes atmosféricos.
Resistencia química
El polímero de fluoruro de vinilideno, garantiza una excelente resistencia a la corrosión y a la abrasión en el transporte de productos químicos altamente agresivos. El PVDF es generalmente inerte a la mayoría de los ácidos y bases inorgánicos, ácidos orgánicos, hidrocarburos aromáticos y alifáticos, alcoholes y solventes halogenados, mientras que no se recomienda su uso con flúor, aminas, cetonas y oleum (ácido sulfúrico con anhídrido sulfúrico). El PVDF tiene una buena resistencia química y climática, junto con una buena resistencia a la distorsión y a la fluencia a bajas y altas temperaturas. Aunque la resistencia química es buena, el polímero puede verse afectado por solventes muy polares, aminas primarias y ácidos concentrados.
Propiedades dieléctricas
El PVDF tiene un uso limitado como aislante, porque las propiedades dieléctricas dependen de la frecuencia. El PVDF es único porque el material tiene propiedades piezoeléctricas, lo que significa que generará corriente eléctrica cuando se comprima. Esta característica única se ha utilizado para la generación de ondas ultrasónicas.
Propiedades térmicas
Este es un polímero fluorado parcialmente cristalino con un punto de fusión de 155 - 192°C Otras propiedades incluyen una muy alta inercia química y una alta resistencia al envejecimiento. El material se puede utilizar para aplicaciones en el rango de temperatura de -40 a 150°C
Autoextinción
El material PVDF tiene, como compuesto halógeno, un comportamiento de autoextinción sin la adición de aditivos específicos. En caso de incendio, se libera humo de forma muy limitada. Al igual que cualquier compuesto orgánico, incluso el PVDF puede encenderse en presencia de altas temperaturas ambientales.
Síntesis de PVDF
PVDF (polifloruro de vinilideno) es un tecnopolímero fluorado semicristalino que contiene 59% en peso de flúor. Este material se obtiene mediante la polimerización del fluoruro de vinilideno y tiene características excepcionales de resistencia tanto desde el punto de vista mecánico como desde el punto de vista físico y químico, garantizando un excelente rendimiento de estabilidad térmica hasta temperaturas de 140° .
Trabajabilidad
A diferencia del PTFE, este polímero puede transformarse mediante procesos de moldeo por inyección y extrusión. El PVDF puede procesarse en estado fundido mediante la mayoría de las técnicas de procesamiento convencionales. El polímero tiene un amplio rango entre la temperatura de descomposición y el punto de fusión. Las temperaturas de fusión son generalmente de 240 a 260 ° C. El equipo de procesamiento debe estar extremadamente limpio, ya que cualquier contaminante puede afectar la estabilidad térmica. Al igual que con otros polímeros fluorados, la generación de HF es una preocupación. El PVDF se utiliza para aplicaciones en juntas, recubrimientos, revestimientos de cables y alambres, tuberías de procesos químicos y sellos. Transformación mediante moldeo por compresión a temperatura ambiente, seguido de un tratamiento de sinterización a alta temperatura; Las piezas terminadas o semiacabadas se obtienen en varias formas. Como se trata de una tecnología muy lenta, en el caso de piezas grandes, puede requerir ciclos de sinterización de varios días, ya que las rampas de subida y bajada de temperatura deben ser lentas para no generar tensión en la pieza, con el riesgo de rotura.
Aplicaciones
Utilizado en juntas, componentes para bombas y válvulas, campo de aplicación en la industria petroquímica y química. También se utiliza en la construcción de máquinas de alimentos, bombas para alimentos líquidos, etc. ya que está aprobado para su uso en contacto con alimentos. Las características dieléctricas y autoextinguibles son excelentes, por lo que se usa cada vez más como aislante eléctrico, y al ser un material piezoeléctrico (vibra cuando se coloca dentro de un campo eléctrico variable) se usa en componentes de altavoces. Se utiliza en la industria mecánica para rodamientos, incluso si funcionan en agua o en hornos. Debido a su alta estabilidad electroquímica, son ampliamente utilizados en la industria de las baterías de iones de litio como aglutinantes de cátodos y en revestimientos de separadores de baterías. Gracias a su excelente resistencia al fuego, a la abrasión, bajo contenido de humo, resistencia química y resistencia al impacto, se puede utilizar en la producción de cables para automóviles y aeroespaciales, cables para minería, cables de alarma contra incendios y cables a bordo. Su uso en aplicaciones automotrices, especialmente en Europa, se realiza en líneas de combustible coextruidas con PA11o PA12 en el exterior y PVDF en el interior. El PVDF funciona como una barrera para los hidrocarburos debido a su muy baja permeabilidad a los componentes del combustible.