Polyvinyylifluoridi

Polyvinyylifluoridi eli PVF on polyolefiineihin kuuluva polymeeri. Sen valmistuksessa käytettävä monomeeri on vinyylifluoridi. Polyvinyylifluoridilla on useita käyttökohteita.

Polyvinyylifluoridin rakenne

Ominaisuudet

Polyvinyylifluoridi on rakenteeltaan polyvinyylikloridia muistuttava. Polyvinyylifluoridin tavanomainen molekyylimassa on 143 000–165 000 g/mol. Sen sulamispiste on 178–210 °C. Valmistuslämpötila vaikuttaa sulamispisteeseen. Sulana polymeerillä on taipumus hajota ja vapauttaa vetyfluoridia. Polyvinyylifluoridille tapahtuu kaksi lasisiirtymää, joista ensimmäinen tapahtuu -20 – -15 °C:n lämpötilassa ja toinen 40–50 °C:n lämpötilassa. Polymeeri on termoplastista. Yhdisteen tiheys on 1,38–1,72 g/cm³. Kiteisyysaste on 20–60 %. Polymeeri on veteen liukenematon ja liukenee ainoastaan kuumiin poolisiin oraanisiin liuottimiin esimerkiksi asetoniin ja muihin ketoneihin, dimetyyliformamidiin ja dimetyylisulfoksidiin. Polyvinyylifluoridi kestää hyvin useiden kemikaalien, sään ja UV-säteilyn vaikutuksia. Kaasut diffundoituvat polyvinyylifluoridin läpi vain vähäisessä määrin.^{[1][2][3][4][5][6]}

Valmistus ja käyttö

Polyvinyylifluoridia valmistetaan radikaalipolymeroinnilla vinyylifluoridista 50–150 °C:n lämpötilassa. Radikaali-initiaattoreina reaktiossa käytetään peroksideja tai atsoyhdisteitä. Varhaisimmissa tuotantoprosessissa liuottimena käytettiin tolueenia, mutta nykyaiset prosessit tapahtuvat suspensiona vedessä. Katalyyttinä voidaan käyttää tetrabutoksiboraania, jolloin polymerointi tapahtuu alemmassa lämpötilassa.^[2][3][6]

Polyvinyylifluoridia käytetään erityisesti kalvoina, mutta siitä valmistetaan lisäksi kuituja ja kappaletavaroita. Sopiva käyttölämpötila on -180–150 °C. Koska polymeeri vapauttaa vetyfluoridia sulana, käytetään tuotteiden valmistuksessa erityisiä liuotinmenetelmiä. Esimerkiksi kalvoja valmistetaan ekstruusiolla ja liuotin haihdutetaan pois. Polyvinyylifluoridia käytetään esimerkiksi metallien, paperin, puun ja muiden polymeerinen pinnoittamiseen suojaavalla kerroksella. Käyttöä näillä on muun muassa autoissa, lentokoneiden sisätiloissa ja putkissa. Polyvinyylifluoridikalvoja käytetään myös aurinkokennoissa, koska se ei absorboi sähkömagneettista säteilyä.^{[1][2][3][4][6]}

Lähteet

1. Jukka Seppälä: Polymeeriteknologian perusteet, s. 189. 6. painos. Otatieto, 2005. ISBN 978-951-672-348-1.
2. Sina Ebnesajjad: "Poly (Vinyl Fluoride)", teoksessa Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2001.
3. Klaus Hintzer, Tilman Zipplies, D. Peter Carlson & Walter Schmiegel: "Fluoropolymers, Organic", teoksessa Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2014.
4. Tony Whelan: Polymer Technology Dictionary, s. 340. Springer, 1994. ISBN 0-412-58180-9. (englanniksi)
5. George Wypych: Handbook of Polymers, s. 674–675. ChemTech Publishing, 2022. ISBN 978-1-927885-96-3. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 29.11.2023). (englanniksi)
6. Marianne Gilbert: Brydson's Plastics Materials, s. 402, 413, 418. Butterworth-Heinemann, 2017. ISBN 978-0-323-35824-8. (englanniksi)