Polivinilidenfluoruro

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Polivinilidenfluoruro
Formula di struttura
Nome IUPAC
poli(1,1-difluoroetilene)
Abbreviazioni
PVDF
Nomi alternativi
polivinilidenfluoruro, Kynar, Hylar, Sygef
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare -(C2H2F2)n-
Aspetto polvere bianca o pellets bianchi traslucidi
Numero CAS [24937-79-9]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.) 1.78
Temperatura di fusione 165-177 °C

Il polivinilidenfluoruro (PVDF) è l'omopolimero alternato del fluoruro di vinilidene. Il PVDF è un elastomero parzialmente fluorurato ad elevate prestazioni, caratterizzato da buone caratteristiche di resistenza chimica agli acidi forti e agli ossidanti, elevata solubilità in solventi polari, resistenza ai raggi ultravioletti e campo di applicabilità termico: -40 °C / 150 °C.

Commercialmente il PVDF ha diversi nomi, a seconda del produttore e delle caratteristiche chimiche. I principali nomi commerciali sono:

  • Solef (prodotto da Solvay)
  • Hylar (prodotto da Solvay)
  • Kynar (prodotto da Arkema)
  • KF polymer (prodotto da Kureha)
  • Sygef (prodotto da GFPS)

Applicazioni[modifica | modifica sorgente]

Per via dell' elevata inerzia chimica, dovuta al relativamente alto contenuto (57%) di fluoro, e al prezzo competitivo rispetto a polimeri perfluorurati è largamente impiegato sia nelle vernici anticorrosione sia nella componentistica idraulica in genere.

Il punto di rammollimento, localizzabile intorno a 170 °C, lo rende adatto ai processi di stampaggio e iniezione a caldo. Mediante queste tecniche è possibile realizzare guarnizioni, tubi, componenti per pompe, membrane di ultrafiltrazione e valvole in PVDF. È biologicamente inerte quindi trova applicazione nelle apparecchiature medicali ed in campo alimentare. Viene usato nelle batterie al litio.

Le caratteristiche di resistenza elettrica e all'ignizione contribuiscono a renderlo un materiale di ampio impiego come isolante antifiamma non contenente bromurati, per cavi elettrici, nonostante il costo piuttosto elevato. Inoltre il PVDF è un materiale piezoeletrico e quindi trova utilizzo nei componenti per altoparlanti e nei sensori.

Il PVDF è solubile in solventi polari e resistente alla radiazione UV. Trova quindi applicazione come componente principale nelle vernici anticorrosione per metalli. Questo tipo di vernici, particolarmente lucide e ad alta durabilità sono state usate in molti grattacieli fra cui le Petronas Towers in Malesia e Taipei 101 a Taiwan.

Sintesi[modifica | modifica sorgente]

La reazione di polimerizzazione procede per via radicalica e viene propagata da radicali siti sul gruppo C-F in quanto essi sono più stabili dei radicali siti sul gruppo C-H.

CH2-CF2 + R° --> R-CH2-CF2°
R-CH2-CF2° + CH2-CF2 --> R-CH2-CF2-CH2-CF2°


Se durante la polimerizzazione non si controlla attentamente la temperatura si può assistere alla formazione di irregolarità e di ramificazioni.

R-CF2-CH2-CH2-CF2-R
R-CF2-CH2-CH2-CF2-CH2-CF2° --> R-CF2-CH°-CH2-CF2-CH2-CF2H

Questo tipo di aberrazioni riduce la resistenza agli agenti chimici, abbassa la cristallinità del polimero e quindi le proprietà meccaniche.

In seguito alla polimerizzazione si possono effettuare due tipi di lavorazione: estrusione a caldo del polimero per formare dei pellets oppure solubilizzazione della polvere di PVDF in solventi polari per operazioni di verniciatura o spin coating.

Degradazione[modifica | modifica sorgente]

Il PVDF in presenza di basi forti si degrada secondo le reazioni:

-CH2-CF2-CH2-CF2-CH2- + B- -> BH + F- + -CH2-CF2-CH=CF-CH2-
-CH2-CF2-CH=CF-CH2- + B- -> BH + F- + -CH=CF-CH=CF-CH2-

ad ogni stadio il prodotto della degradazione diventa termicamente sempre più stabile per effetto dell'estendersi della coniugazione fra i doppi legami.

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