Polivinilidēnfluorīds (PVDF)

Vispārīgā informācija

Polivinilidēnfluorīds (PVDF) ir puskristālisks termoplastikāts, kuram piemīt teicamas mehāniskās, fizikālās un ķīmiskās īpašības. Tas izriet no PVDF ķīmiskās struktūras. Polivinilidēnfluorīds pieder pie fluorinēto polimēru klases, kuru vispazīstamākais pārstāvis ir politetrafluoretilēns (PTFE, tirdzniecības marka: Teflons). PTFE izceļas ar teicamu temperatūras izturību un labāko ķīmisko izturību starp visiem polimēriem; lielākais trūkums ir tā īpašība, ka PTFE nevar tikt apstrādāts kausējot - piem., nevar izkausēt veidgabalus. No otras puses PVDF apvieno daudzas PTFE priekšrocības ar labu materiāla apstrādes spēju. Fluora saturs PVDF sastāda līdz 59% no svara.

PVDF no GF tiek raksturots ar ļoti labu mehānisko izturību un augstu temperatūras izturību. Pateicoties plašajam spiediena/temperatūras pielietojuma diapazonam, PVDF ir atvēris pilnīgi jaunus plastikātu pielietojuma sektorus. Tas ietver sevī pielietojumu pusvadītāju, ķīmiskajā un farmācijas rūpniecībā, elektropārklājumos, papīra un celulozes ražošanā, autobūvē un ūdens attīrīšanā.

Caurules, veidgabali un noslēgarmatūra no PVDF ir nekrāsoti, materiāls ir piena krāsā.

Dažas no PVDF priekšrocībām ir:

• teicamas mehāniskās īpašības, pat pie augstas temperatūras
• teicama ķīmiskā izturība
• noturīgs pret elektroķīmisko koroziju
• ilgs kalpošanas laiks, pat pie īpaši korozīviem apstākļiem
• teicama noturība pret UV un γ- starojumu
• ļoti tīrs materiāls, nesatur piedevas
• noturīgs pret mikro bioloģisko augšanu
• fizioloģiski nekaitīgs
• droši savienojams ar augstas kvalitātes metināšanas tehnoloģijām
• gluda iekšējā virsma
• ļoti zema temperatūras vadītspēja
• teicamas liesmu apdzēšanas spējas

Mehāniskās īpašības

PVDF piemīt augsta stiepes stiprība un izturība. Triecienizturība joprojām ir ļoti laba arī pie temperatūras ap 0°C. PVDF priekšrocības galvenokārt ir dominējošas pie augstām temperatūrām. Tas ir pateicoties augstajam fluora saturam, kas izraisa stipru sadarbību starp PVDF saitēm. Tas, savukārt, novērš mīkstināšanos un materiāla īpašību zudumu pie augstām temperatūrām. Tas atstāj arī iespaidu uz vilces stiprību. No visiem GF cauruļvadu sistēmu materiāliem PVDF izceļas ar vislielāko vilces izturību. Šīs materiāla īpašības ir īpaši svarīgas ilgtermiņa spiediena cauruļvadiem. Izmantošanas diapazons caurulēm un veidgabaliem ir redzamas spiediena/temperatūras diagrammā.

Ķīmiskās īpašības

PVDF ir noturīgs pret lielāko daļu neorganisko šķīdinātāju, kā arī alifātiskiem un aromātiskiem ogļūdeņražiem, organiskām skābēm, spirtiem un halogenizētiem šķīdinātājiem. PVDF ir noturīgs arī pret sausiem un mitriem halogēniem, izņemot fluoru. PVDF nav noturīgs pret stipriem amīniem, sārmiem un sārmu metāliem. Spēcīgi polārie šķīdinātāji, piem., ketoni, esteri un organiskās skābes, var izraisīt PVDF uzbriešanu. Lai iegūtu detalizētāku informāciju, griezieties pie Jūsu GF partnera.

Teicamā noturība pret UV starojumu, kā arī pret gamma starojumu, atļauj PVDF lietošanu arī ārpus telpām - materiāls nezaudē savas īpašības.

Termiskās īpašības

PVDF uzrāda teicamas īpašības temperatūru diapazonā no -20 līdz +140°C. Tas ļauj pielietot materiālu visnotaļ plašā pielietojumu spektrā. Īpaši pie augstām temperatūrām PVDF nodrošina maksimālu drošību. To raksturo augstais materiāla kušanas punkts pie 173°C.

Lūdzu, apskatiet spiediena/temperatūras diagrammu jūsu darba temperatūrai. Pie temperatūras zem 0°C, pārliecinieties, ka viela nesasalst, lai pasargātu cauruļvadus no bojāšanas (attiecas uz visiem cauruļvadu materiāliem).

PVDF termiskās izplešanās koeficients ir no 0.12 līdz 0.18 mm/m K, tādējādi būtiski virs metāliem. Tādējādi tas ir jāņem vērā, plānojot cauruļvadu sistēmu. Līdzīgi kā visi polimēri, PVFD ir labs siltuma izolators. Ar 0.19 W/m K tā siltuma vadītspēja ir ļoti zema. (Salīdzinājumam, tērauda siltuma vadītspēja ir 250 W/m K).

Degšanas īpašības

PVDF uzrāda īpaši labas pretuzliesmošanas īpašības bez speciālām ugunsdrošām piedevām. Materiāla dekompozīcija sākas pie 380°C.

Skābekļa indekss ir 44%. (Materiāli, kas deg ar mazāk nekā 21% skābekļa saturu gaisā, tiek uzskatīti par uzliesmojošiem).

Tādējādi PVDF tiek iedalīts V0 klasē, atbilstoši UL94, un B1 celtniecības materiālu klasē (grūti aizdedzināmi), atbilstoši DIN 4102-1. Dūmu veidošanās ir vidēja.

GF PVDF produkti uzrāda tik teicamas uguns drošības īpašības, ka tie tiek akceptēti un atrodas Factory Mutual sarakstā lietošanai tīrājās telpās (FM 4910).

Ņemot vērā, ka PVDF degšana rada ūdeņraža fluorīdu, kurš saistoties ar ūdeni rada korozīvu skābi, pēc degšanas ir nepieciešama rūpīga telpu tīrīšana. Citi degšanas blakus produkti ir oglekļa monoksīds un oglekļa dioksīds. Attiecībā uz uguns dzēšanas aģentu izvēli, ieteicams lietot smilts vai pulvera tipa uguns dzēšanas aģentus, jo ūdens lietošana var novest pie korozīvu skābju veidošanās.

Elektriskās īpašības

PVDF ir labs elektriskais izolators. Iespējamās elektrostatiskās uzlādēšanās dēļ, jāievēro piesardzība, lietojot PVDF vietās ar degšanas vai sprādzienbīstamības risku.

Fizioloģiskās īpašības

PVDF fizioloģiski nav toksisks, ja tiek lietots temperatūrās līdz 150°C. Metināšanas laikā ir nepieciešama laba ventilācija. ASV PVDF var tikt lietots saskaņā ar FDA (Food and Drug Administration) noteikumiem. PVDF atbilst Eiropas Komisijas direktīvas 02/72/EG (agrāk 90/128/EEC) noteikumiem par plastikātiem, kuriem ir kontakts ar pārtiku.

High purity īpašības

Pateicoties PVDF molekulu teicamajai stabilitātei, šis ir viens no retajiem materiāliem, kurš var tikt apstrādāts, metināts un lietots smagos apstākļos, nepievienojot piedevas (GF cauruļvadu klasēs netiek pievienoti pigmenti, termiskie stabilizētāji, ražošanas palīgvielas vai pildītāji). Tas padara šo materiālu par ideālu izvēli pielietojumos, kur nepieciešama īpaša vielas tīrība un ir obligāti nosacījumi, ka materiāli, kas nonāk kontaktā ar transportējamo vielu, neizdala nekādus piesārņojumus.

PVDF izejmateriāls, kuru lieto GF, atbilst visstingrākajiem farmācijas rūpniecības nosacījumiem, attiecībā pret high purity nosacījumiem. Papildus PVDF produkti uzrāda īpaši gludu virsmu. Kvalitātes kontrolei regulāri tiek veikti SEMI57 testi.

SYGEF® Plus produktu ražošanā tiek izmantoti tikai pirmās raudzes izejmateriāli.