Was ist PVDF?
PVDF (Polyvinylidenfluorid) ist eine Art Fluorpolymer mit verschiedenen Eigenschaften. Als thermoplastischer Kunststoff wird es aufgrund seiner hervorragenden Verarbeitbarkeit sowie seiner mechanischen Festigkeit und chemischen Beständigkeit in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Es ist bekannt als ein sehr thermisch stabiles Material mit einer Hitzebeständigkeitstemperatur von 150 °C. PTFE (Polytetrafluorethylen), das führende Fluorpolymer sowohl in Bezug auf die Produktion als auch auf die Verwendung, wird aufgrund seiner ausgezeichneten Verschleißfestigkeit und Nichtanhaftung für die Verarbeitung von Teflon verwendet.
Anwendungen von PVDF
PVDF wird nicht nur für die Herstellung von Bauteilen für Halbleiter und medizinische Geräte verwendet, sondern auch für Produkte wie Hohlfasermembranen, Schrauben und Angelschnüre. Der Grund für diese breite Palette von Anwendungen ist, dass es eine Reihe ausgezeichneter technischer Eigenschaften aufweist. Fluorpolymere zeichnen sich durch ihre hohe mechanische Festigkeit aus, wobei PVDF zu den stärksten gehört. Aus diesem Grund wird es für Maschinenteile und Hohlfasermembranen verwendet, die starken Belastungen ausgesetzt sind. Seine chemische Beständigkeit gegenüber Aminen und Estern gilt jedoch als gering, so dass in Situationen, in denen diese Chemikalien verwendet werden, Vorsicht geboten ist.
Funktionsweise von PVDF
Fluorpolymere haben die größte Elektronegativität, Fluor und bilden starke C-F-Bindungen, was ihnen eine ausgezeichnete physikalische und chemische Stabilität verleiht. Da die Anzahl der Fluoreinheiten in der Monomereinheit die Eigenschaften erheblich beeinflusst, werden sie üblicherweise unterschieden, indem PTFE (Polytetrafluorethylen) als 4F-Harz, PCTFE (Polychlortrifluorethylen) als 3F-Harz und PVDF als 2F-Harz bezeichnet werden. Die 2F- und 1F-Harze haben eine geringere chemische und thermische Beständigkeit, aber eine höhere mechanische Festigkeit.
Anschließend wird das Herstellungsverfahren von PVDF beschrieben: Das Monomer von PVDF wird aus Acetylen oder chlororganischen Verbindungen hergestellt. In beiden Fällen wird das Monomer über den Hauptweg der Fluorwasserstoff-Additions-Substitution und der Wasserstoff-Dehydrochlorid-Reaktion hergestellt. PVDF wird dann durch Suspensions- oder Emulsionspolymerisation des erzeugten Monomers hergestellt. Im Vergleich zur Emulsions- zeichnet sich die Suspensionspolymerisation durch die Möglichkeit aus, hochkristallisierte Polymere mit einem höheren Schmelzpunkt herzustellen. Diese Polymerisationsverfahren werden häufig kombiniert und es gibt verschiedene PVDF-Qualitäten.