Polyvinylidenfluorid

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Strukturformel
Struktur von Polyvinylidenfluorid
Allgemeines
Name Polyvinylidenfluorid
Andere Namen

PVDF

CAS-Nummer 24937-79-9
Monomer Vinylidenfluorid
Summenformel der Wiederholeinheit C2H2F2
Molare Masse der Wiederholeinheit 64,03 g·mol−1
Art des Polymers

Thermoplast

Eigenschaften
Aggregatzustand

fest

Dichte

1,76–1,78 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

175 °C[2]

Kristallinität

teilkristallin [1]

Elastizitätsmodul

2100 (Zug)[1]

Wasseraufnahme

0,03–0,04 % [1]

Wärmeleitfähigkeit

0,2 W/(m·K) [1]

Thermischer Ausdehnungskoeffizient

14 · 10−5 K−1[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
keine Einstufung verfügbar
H- und P-Sätze H: siehe oben
P: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Polyvinylidenfluorid (Kurzzeichen PVDF) ist ein opaker, teilkristalliner, thermoplastischer Fluorkunststoff.

Herstellung[Bearbeiten]

Die Grundmaterialien für PVDF sind Fluorwasserstoff und Methylchloroform, die zu Chlordifluorethan und weiter zu Vinylidenfluorid umgesetzt werden. Vinylidenfluorid wird dann in hochreinem Wasser unter kontrollierten Druck- und Temperaturverhältnissen mittels eines Katalysators zu Polyvinylidenfluorid polymerisiert.

Hersteller und Handelsnamen[Bearbeiten]

Geschichte[Bearbeiten]

PVDF wurde im Jahr 1961 unter dem Markennamen „Kynar“ von der Pennwalt Corp. in den Handel gebracht. 1969 wurde von Kawai der piezoelektrische Effekt von PVDF entdeckt.[4] Zwei Jahre darauf beobachteten Nakamura und Wada auch ferroelektrische Eigenschaften im PVDF.[5]

Verwendung[Bearbeiten]

Wegen seiner guten thermischen und chemischen Beständigkeit wird PVDF als Auskleidung für Rohre oder Außenbauteile eingesetzt. Außerdem wird es für Dichtungen, Membranen und Verpackungsfolien verwendet. Weiterhin findet es auch Anwendung in der Messtechnik, z. B. beim Beschichten von Messsonden. Da das Material nach entsprechender Polarisierung im Vergleich zu anderen Polymeren starke piezoelektrische Effekte zeigt, wird es in Mikrophonen, Hydrophonen, Lautsprechern und Aktoren eingesetzt. Außerdem soll es für veränderliche Spiegel in der Weltraumtechnik erprobt werden. In der Mikroelektronik könnten die ferroelektrischen Eigenschaften von PVDF in Zukunft für Computerspeicher zur Anwendung kommen.[6]

In den Lebenswissenschaften wird PVDF als Trägermembran für den Western Blot eingesetzt. Im Vergleich zu Nitrozellulose sind PVDF-Membranen zwar teurer, sie sind aber auch stabiler und erlauben mehrfache Verwendung (Reprobing). Ein weiterer Anwendungsbereich ist die Medizintechnik, wo PVDF als Prothesenmaterial eingesetzt werden kann.[7]

Da es hoch rein hergestellt werden kann, wird es zum Beispiel in der Chipproduktion (Microelectronics) für Rohrleitungssysteme zum Transport von hoch reinen Medien wie Reinstwasser verwendet.

Auch in der Membrantechnik wird PVDF verbreitet eingesetzt (zum Beispiel in Bakterienfiltern, die zum Sterilfiltern von Lösungen in der Biochemie benötigt werden). Dabei macht man sich die chemische Beständigkeit zu nutzen, die dem Material erlaubt, intensivere chemische Reinigungen zu überstehen als einige andere Membranmaterialien. Allerdings sind bei der Filtration die hydrophoben Eigenschaften von PVDF von Nachteil.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f Technisches Datenblatt PVDF (PDF; 22 kB), Amsler & Frey AG, abgerufen am 4. April 2013.
  2. Datenblatt Polyvinylidenfluorid (PVDF), Kern GmbH, abgerufen am 4. April 2013.
  3. Diese Substanz wurde in Bezug auf ihre Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  4. Kawai, H. (1969). Piezoelectricity of poly(vinylidene fluoride). Japanese Journal of Applied Physics, 8(7):975.
  5. Nakamura, K. and Wada, Y. (1971). Piezoelectricity, pyroelectricity, and the electrostriction constant of poly(vinylidene fluoride). Journal of Polymer Science Part A-2: Polymer Physics, 9(1):161–173.
  6. R. C. G. Naber et al.: Organic Nonvolatile Memory Devices Based on Ferroelectricity; Advanced Materials (2009), 22, 945. doi:10.1002/adma.200900759
  7. Stéphanie Houis, Felixine Siegmund, Marijan Barlé, Thomas Gries: Bioresorbierbare Textilien für medizinische Anwendungen. Technische Textilien 4/2007; Seiten 294–295.

Weblinks[Bearbeiten]