Введение

Поливинилфторид (PVF) или –(CH2CHF)n– – это полимерный материал, который в основном используется в покрытиях, снижающих горючесть, для внутренних отделок самолетов и в качестве задней пленки для фотоэлектрических модулей. Он также применяется при производстве плащей и металлических листов. Поливинилфторид представляет собой термопластичный фторполимер с повторяющимся звеном винилфторида и структурно очень похож на поливинилхлорид.

История

Фильм на основе ПВФ впервые поступил в коммерческую продажу в 1961 году компанией DuPont под названием Tedlar.

Полимеризация

Наиболее широко используемые полимеризации ВФ происходят в водных суспензиях или эмульсиях. Высокое давление необходимо из-за летучести ВФ. Высокая электроотрицательность фтора делает полимеризацию более сложной по сравнению с другими винилгалогенидами.

Свойства

Большинство связей в PVF имеют структуру «голова к хвосту», и лишь 12–18 % связей – «голова к голове». Эти нерегулярности, вероятно, являются причиной разброса температур плавления, которая варьируется от 185 °C до 210 °C. Кристалличность PVF составляет от 20 до 60 % и зависит от метода полимеризации и термической истории полимера. Установлено, что снижение температуры полимеризации приводит к уменьшению количества связей «голова к голове» и, как следствие, к повышению температуры плавления, поскольку высокорегулярные структуры демонстрируют более высокую кристалличность. Что касается стереорегулярности, PVF в основном атактичен, однако это не оказывает существенного влияния на температуру плавления. Коммерческая атактическая пленка PVF имеет пик температуры плавления при 190 °C. PVF нерастворим в обычных растворителях при температуре ниже 100 °C. При повышении температуры он растворяется в полярных растворителях (амидах, кетонах и т. п.). При комнатной температуре пленки PVF устойчивы к кислотам и щелочам, а также к алифатическим, ароматическим и спиртовым жидкостям. Мономер VF легко воспламеняется и обладает высокой реакционной способностью, образует взрывоопасную смесь с воздухом и классифицируется как «вероятно канцерогенный для человека». PVF не вызывает кожных реакций или токсических эффектов, хотя при чрезмерном воздействии наблюдается повышение содержания фторида в моче. Перегрев изделий из PVF может привести к взаимодействию с добавками, такими как пигменты или наполнители, что может представлять дополнительный риск. Некоторые составы пленок Tedlar могут содержать соединения тяжелых металлов, которые могут присутствовать в пыли, образующейся в результате вторичных операций (например, шлифовки). Наружная и внутренняя отделка из PVF не создает дополнительной пожарной опасности в жилых и промышленных зданиях, поскольку монооксид углерода, образующийся при сгорании других строительных материалов, представляет гораздо большую опасность.

Применение

Основными областями применения ПВФ являются защитные и декоративные покрытия, благодаря его термической стабильности и общей инертности к химическим веществам, коррозионным средам и веществам, вызывающим окрашивание. Существует два способа нанесения ПВФ: в виде готовой пленки (ламинирование) или из дисперсии (покрытие). Эти покрытия могут быть прозрачными или пигментированными. В автомобильной промышленности ПВФ-грунт используется для улучшения адгезии лакокрасочного покрытия, а в аэрокосмической промышленности ПВФ-пленка наносится на изоляционные мешки с содержащимся в них стекловолокном, которые применяются для внешней обшивки самолетов, грузовых отсеков и воздуховодов системы кондиционирования. На верхней поверхности фотоэлектрических элементов прозрачная ПВФ-пленка защищает от влаги, а на нижней – используется белая пигментированная пленка. ПВФ-пленки не прилипают к фенольным, акриловым и эпоксидным смолам и поэтому могут использоваться как разделительные пленки, обычно при высокотемпературной обработке этих смол.