Pvdf

3.1.1. Introducción

El fluoruro de polivinilideno (PVDF) es un material plástico de la familia de los fluoropolímeros, se utiliza generalmente en aplicaciones que requieren la más alta pureza, fuerza y resistencia a los solventes, ácidos, bases, generación de calor y baja emisión de humos durante un evento de fuego. En comparación con otros fluoropolímeros, tiene un proceso de fundido simple acausa de su punto de fusión relativamente bajo de alrededor de 177º C. Posee una baja densidad (1.78) y un bajo costo en comparación con otros fluoropolieros.
El PVDF y sus derivados (trifluoroetileno y tetrafluoroetileno) son bien conocidos por sus propiedades piezoeléctricas [43]. El PVDF es un termoplástico semicristalino en el que predominan tres fases cristalinas (α, β y γ), las dosprimeras en mayor grado. A temperatura ambiente, coexisten tanto la fase α como la β, siendo esta última, responsable de las características piezoeléctricas en el PVDF, debido a la orientación de los átomos en su estructura molecular.
El PVDF es utilizado en una amplia gama de aplicaciones dentro de las cuales se distinguen las siguientes:
* Su resistente química, hace que sea utilizado en laindustria química, en la manufactura de caños, juntas, válvulas, botellas y otros recipientes que contengan productos químicos.

* Las propiedades piezoeléctricas de PVDF se utilizan para la fabricación de matrices de sensores táctiles, parlantes para sonidos agudos (tweeters) y micrófonos. Otro uso importante es el de fabricación de sensores térmicos.
* En ciencias biomédicas, el PVDF seutiliza en la inmunotransferencia como una membrana artificial, por lo general con poros de 0,22 ó 0,45 micrómetros de tamaño, en la que las proteínas se transfieren por medio de la electricidad. El PVDF es resistente a los solventes y, por lo tanto, estas membranas se pueden extraer fácilmente y reutilizar para ver otras proteínas, por lo que es muy conveniente.
* El PVDF se utiliza tambiénpara la fabricación de líneas de pesca de monofilamento especiales, que se vende como sustitutos de fluorocarbono de monofilamento de nylon. La densidad óptica es menor que el nylon, lo que hace que la línea sea menos perceptible. La superficie es más dura, por lo que es más resistente a la abrasión y dientes de peces. También es más denso que el nylon, lo que hace que se hunda más rápido.
* Amenudo el PVDF es mezclado con polimetil metacrilato (PMMA) para hacerlo más resistente a la luz UV. El PMMA se degrada cuando es expuesto a la radiación UV, (ejemplo: ventanas de PMMA para uso externo).
3.1.2 Síntesis y fabricación
El PVDF se sintetiza por medio de una polimerización por radicales libres del monómero fluoruro de vinilideno:

| |
Figura 3.1. Monómero y unidad repetitiva delPVDF

Esto puede ser seguido por procesos como la fusión, o procesado desde una solución (por ejemplo, colada en solución, recubrimiento por centrifugado, y colada en película). Las películas Langmuir-Blodgett (LB) se han hecho por medio de disolventes. En el caso de los tratamientos basados en solución, los típicos disolventes utilizados son dimetilformamida (DMF), así como los más volátilesbutanona (MEK: metil etil cetona).

DMF | MEK |
Figura 3.2. Solventes utilizados para la síntesis del PVDF. |
En la polimerización en emulsión acuosa, el ácido perfluorononanoico se utiliza en forma de anión como ayuda a la transformación de monómeros de solubilización. Para la caracterización del peso molecular mediante cromatografía de permeación en gel (también llamado SEC), se puedenutilizar disolventes como el dimetilsulfóxido (DMSO) o el tetrahidrofurano (THF).
Los materiales procesados generalmente están en la fase alfa no piezoeléctrica. El material o bien debe ser estirado o recocido para obtener la fase beta piezoeléctrica. La excepción a esto es para películas delgadas de PVDF (espesor en el orden de micrómetros). Las tensiones residuales entre películas delgadas y los...