vink passion for plastics PVDF Tekniset tiedot
PVDF Tekniset tiedot PVDF polyvinyylideenifluoridi on kestomuovi. Se on osittain kiteinen materiaali ja kuuluu fluorimuovien ryhmään. PVDF valmistetaan polymeroimalla difluordidikloretaanimonomeereja. Käyttöala PVDF:n käyttöala on laaja sen kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien ansiosta. PVDF:a käytetään erityisesti silloin, kun tarvitaan kemiallista kestävyyttä ja mekaanisen rasituksen sekä lämpökuormituksen kestävyyttä. PVDF:a käytetään usein vuorauksena tai pinnoitteena muiden materiaalien, esim. lasikuituvahvisteisen polyesterin ja teräksen kanssa. Tyypillisiä käyttökohteita kemian ja petrokemian teollisuudessa, lääketeollisuudessa sekä elintarvike, paperi, elektroniikka, ja galvanointiteollisuudessa ovat: putket, putkenosat ja venttiilit lämmönvaihtimet hammasrattaat, laakerit ja holkit, ruuvit ja mutterit pumppujen pesät ja juoksupyörät suodattimet kondensaattorien kalvot ja levyt piirilevyjen osat putket, säiliöt, venttiilit, kannakkeet jne. mikrosirujen ja piirilevyjen valmistus Ominaispiirteitä PVDF tunnetaan erityisesti seuraavista ominaisuuksista: hyvä kemiallinen kestävyys elintarvikehyväksytty hyvät mekaaniset ominaisuudet (lujuus ja jäykkyys) hyvä kulutuksenkestävyys ja kitkaominaisuudet pitkäikäinen hyvä lämpöstabiliteetti kestää UV ja gammasäteilyä erinomainen sähköneristyskyky hitsattava ei läpäise kaasuja Mekaaniset ominaisuudet PVDF:n mittapitävyys, isku ja loviiskulujuus on hyvä. PVDF:n, niinkuin yleensä fluorimuovien, vetolujuus on hyvä ja se on jäykkä materiaali. Kosteus ei vaikuta PVDF:n mekaanisiin ominaisuuksiin, sitä voidaan käyttää vedenalaisissa kohteissa myös korkeissa lämpötiloissa. Lämpöominaisuudet PVDF:n käyttölämpötilaalue on laaja myös pitkäaikaisessa käytössä (3 +14). Kidesulamispiste on 172, mutta kiderakenteen purkautuminen alkaa vasta yli 38:n lämpötilassa. Sähköiset ominaisuudet Polaarisen rakenteensa takia PVDF, toisin kuin muut fluorimuovit, ei sovellu suurtaajuustekniikkakohteisiin. Pientaajuuskohteisiin materiaalia voidaan käyttää. PVDF:n ominaisvastus on korkea, läpilyöntilujuus on muihin kestomuoveihin verrattuna keskitasoinen ja kertamuoveihin verrattuna suuri. Optiset ominaisuudet PVDF:a voidaan toimittaa ohuina kalvoina, jotka läpäisevät valoa. Yleensä PVDF on kuitenkin luonnonvalkoinen. Fysiologiset ominaisuudet PVDF on täysin myrkytön materiaali, eikä yleensä sisällä lisäaineita. Kokeet osoittavat, että PVDF estää bakteerien kasvua samalla tavalla kuin lasi, joten sitä voidaan käyttää elintarvike ja lääketeollisuudessa. PVDF:lle on saatavilla FDA:n hyväksyntä. Kemiallinen kestävyys PVDF kestää erinomaisesti useimpia mineraalisia ja orgaanisia happoja, hapettavia olosuhteita, alifaattisia ja aromaattisia hiilivetyjä, alkoholeja sekä halogeenisia liuottimia. Se kestää myös heikkoja emäksiä ja halogeeneja (esim. bromi), ei kuitenkaan fluoria eikä atomaarista klooria. Höyry ja kuuma vesi eivät aiheuta kiderakenteen purkautumista. PVDF ei kestä kuumaa, savuavaa rikkihappoa, vahvoja, emäksisiä amiineja, kuumia ja vahvoja alkaaleja eikä alkaalisia metalleja. PVDF turpoaa vahvojen, poolisten liuotinaineiden (asetoni, etyyliasetaatti) vaikutuksesta. Dimetyyliformamidi ja dimetyylisulfoksidi liuottavat hieman materiaalia. PVDF:n kemiallisesta kestävyystaulukosta näkyy materiaalin, erivahvuisten, orgaanisten sekä epäorgaanisten yhdisteiden, pitkäaikainen kestävyys eri lämpötiloissa. Nämä taulukot perustuvat huolellisiin ja pitkäkestoisiin laboratoriotesteihin. Monissa tapauksissa saatavilla on myös käytännön tietoa vastaavista kohteista. Sään ja UVsäteilyn kestävyys PVDF kestää hyvin säteilyä, tutkimustulokset osoittavat että jopa 1 vuoden luonnolliselle säteilylle altistumisen jälkeen se on säilyttänyt ominaisuutensa. PVDF läpäisee UVsäteilyn, mutta säteilyllä ei ole vaikutusta materiaalin ominaisuuksiin jos aallonpituus on suurempi kuin 3 nm. Palaminen PVDF on itsestäänsammuva, sen happiindeksi on 44. Materiaalin paloluokitus on UL 94 V, joka osoittaa että PVDF ei ole helposti syttyvä. Yli 38:n lämpötila aiheuttaa kiderakenteen purkautumisen, jolloin vapautuu fluorivetyhappoa (HF) sekä muita erittäin myrkyllisiä fluoriyhdisteitä. Palon syttyessä huolehdi riittävästä tuuletuksesta. Lastuava työstö Sekä työstettäessä että muovattaessa tulee ottaa huomioon materiaalin liiasta kuumenemisesta aiheutuvat terveyshaitat. Huolehdi riittävästä ilmanvaihdosta. PVDF:n lastuava työstö on helppoa yksinkertaisilla työ kaluilla.
Lämpömuovaus PVDF:a voidaan lämpömuovata, mutta muovauslämpötilaalue on kapea, ideaalinen lämpötila on 16175. Kiteiden sulamislämpötila on 172, joten jos ei käytetä polyesterilaminoitua PVDF:a, kannattaa tukena käyttää kumilevyä. Tällä tavoin saavutetaan paksuuteen nähden 1,2 kertainen vetosuhde. Liitosmenetelmät PVDF osia asennettaessa tulee huomioida materiaalin viruminen liitosaluetta kuormitettaessa. Esikoneistetut liitokset ovat parempia kuin kitkan varaan jäävät liitokset. Ruuviliitokseen tulee aina asentaa jousilevyt. Liimaus PVDF:a ei voida liimata ilman pinnan esikäsittelyä. Valikoimaamme kuuluvat levyt, joiden toiseen pintaan on valmistusvaiheessa puristettu polyesteri tai lasikudos tai ohut elastomeeri, jotka helpottavat liimausta. Hitsaus PVDF:a voidaan hitsata kaikilla kestomuoveille soveltuvilla hitsausmenetelmillä. Kuumaelementtihitsauksella saadaan paras lopputulos, hitsaukerroin on,91. Kuumakaasu ja kitkahitsauksella kerroin on,7,8, extruusiohitsauksella,8,9. Suurtaajuushitsaus ei ole parhaimpia hitsausmenetelmiä PVDF:lle pienen eristehäviön takia, mutta 15μm:n paksuisien kalvojen hitsaus on mahdollista. Pintakäsittely PVDF:n pintakäsittely on erittäin hankalaa, mutta mahdollista korona tai kemiallisen käsittelyn jälkeen. Puolivalmisteet PVDF:a toimitetaan levyinä, tankoina ja putkina. Putkistojärjestelmiin kuuluvat myös putkenosat. Saatavilla on myös PVDF levyjä, joiden toinen pinta on käsitelty polyesteri tai lasikudoksella. Toimitamme myös erikoislaatuja: antistaattista, kloorinkestävää sekä erikoispuhdasta (puhdastilat) PVDF:a.
PVDF Fysikaaliset ominaisuudet PVDFFysikaaliset ominaisuudet Menetelmä YKS. PVDF PVDF ESD 6 Ominaispaino 1) Veden imeytyminen 1) Palavuus DIN EN ISO 11831 DIN EN ISO 62 UL94 (3mm / 6mm) g/cm 3 % 1,78,4 V / V 1,79,4 V / V Mekaaniset ominaisuudet Vetolujuus Murtovenymä Kimmomoduuli (veto) Loviiskulujuus (Charpy) Kovuus, kuulapaine Kovuus, Shore DIN EN ISO 527 DIN EN ISO 527 DIN EN ISO 527 DIN EN ISO 179 DIN EN ISO 2391 DIN EN ISO 868 % kj/m 2 D 55 3 21 12 13 8 58 1 25 7, 13 79 Lämpöominaisuudet Kidesulamislämpötila Lämmönjohtavuus Ominaislämpökapasiteetti Lin. lämpölaajenemiskerroin Lämmönkesto, jatkuva Lämmönkesto, lyhytaikainen Kylmänkesto, jatkuva Muodonmuutoslämpötila ISO 113573 DIN 526122 DIN 52612 DIN 53752 DIN EN ISO 75 (A) W/(m K) kj/(kg K) 1 6 K 1 178,2 1,2 14 14 15 5 115 178 14 14 15 2 Sähköiset ominaisuudet Dielektrisyysvakio Eristehäviökerroin Ominaisvastus Pintavastus CTIarvo Läpilyöntilujuus IEC 625 IEC 625 IEC 693 IEC 693 IEC 6112 IEC 6243 Ω cm Ω kv/mm 9,,2 1 14 1 14 6 21 1 4 1 4 Esitteessä annetut tekniset tiedot ovat ohjearvoja, eivätkä sido materiaalin toimittajaa.
PVDF Tekniset tiedot Vääntö 1 3 Terminen muotostabiliteetti 1 6 K 1 25 1 2 2 Vääntömoduuli 1 1 Laajenemiskerroin 15 1 5 1 4 8 12 16 2 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 Lämpötila Lämpötila PVDF:n vääntömoduuli G eri lämpötiloissa PVDF:n lineaarinen lämpölaajenemiskerroin eri lämpötiloissa Vääntö 2 Murtojännitys 1 2 2 Virumismoduuli 1 6 8 12 1 1 2 6 8 12 1 1 1 1 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 kertaa Kuormitusaika 1 1 5 vuotta PVDF:n virumismoduuli eri lämpötiloissa 1 1 1 1 1 4 1 5 1 1 2 1 3 1 Kuormitusaika 1 2 5 1 vuotta PVDF:n virumismoduuli eri lämpötiloissa Puristuslujuus 5 4 Murto 4 8 puristus 3 lujuus 3 6 2 1 Murtovenymä Puristuslujuus,1% muodonmuutoksissa 5 2 1 Vetojännitys 1 4 2 2 4 6 8 1 12 14 Lämpötila 5 5 1 15 2 Lämpötila PVDF:n puristuslujuus ja muodonmuutos eri lämpötiloissa PVDF:n vetojännitys eri lämpötiloissa
PVDF Tekniset tiedot Eristehäviö,4 Tg Terminen muotostabiliteetti 1 6 K 1 % 65 23 Murtojännitys,3 6 18 Eristehäviö,2 55 13 Venyminen %,1 5 8 1 3 Murtovenymä 45 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 Hz 2 4 6 8 1 12 14 16 1 4 J/kg Taajuus Hz Säteilymäärä Murtojännotys ja murtovenymä, eri gammasäteilyn määrillä Dielektrisyysvakio 1 Kemiallinen kestävyys 15 Emme suosittele PVDF:n käyttöä 8 Dielektrisyysvakio 6 4 Lämpötila 1 5 PVDF:a voi käyttää 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 Hz Taajuus Hz 1 Liuoksen väkevyys 1% H 2 SO 4 PVDF:n dielektrisyysvakio taajuuden funktiona PVDF:n kestävyys, rikkihappo eri vahvuuksina ja lämpötiloissa Vastus 1 12 Vertailu 2 % 1 11 15 Vastus 1 1 1 9 Vastus 1 1 8 5 1 7 8 1 12 14 16 18 2 2 4 6 Lämpötila,1 1 1 1 1 Kuormitusaika tuntia Lämpötilan vaikutus PVDF:n vastukseen Eri materiaalien viruminen
PVDF Ominaisuusprofiili o C 16 14 12 1 8 6 4 2 HDT kj/m 2 25 2 15 1 5 Loviiskulujuus, Charpy o C 16 14 12 1 8 6 4 2 Maksimi käyttölämpötila Kimmomoduuli 1 6 K 4 16 14 12 1 8 6 4 2 Lineaarinen lämpölaajenemiskerroin 1 2 3 4 Muotostabiliteetti 23 o C 5 1 15 2 25 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Vetolujuus 23 o C,8 1, 1,2 1,4 1,6 1,8 2, g/ccm Ominaispaino Esitteessä annetut tiedot ovat keskimääräisiä ohjearvoja, eivätkä sido materiaalin toimittajaa.
www.vink.fi 9/212