Material PVDF menjadi idaman karena memiliki ketahanan mekanik dan termal yang baik. Bahan sintetis ini sangat digemari karena memiliki tingkat kemurnian tinggi. Selain itu, PVDF termasuk dalam salah satu polimer kategori plastik termoplastik.
Dalam pembahasan in akan mengulik definisi PVDF, cara memproduksi, dan karakteristiknya.
Apa itu PVDF?
PVDF merupakan singkatan dari Polyvinylidene Fluoride, bahan sintetis dengan kemurnian tinggi yang banyak digunakan di dunia. Material ini dipilih karena profil ketahanannya, kemampuan mekanik dan termal, sifat magnet-listrik, dan mampu digunakan menjadi bentuk pelapis padat dan cair.
PVDF masuk dalam salah satu polimer kategori plastik termoplastik. Berdasarkan definisinya, polimer adalah rantai panjang unit molekul yang terhubung melalui reaksi sintesis yang diturunkan oleh manusia.
Definisi PVDF
PVDF didefinisikan sebagai fluoro polimer semi-kristal karena mengandung unsur fluor (F) di dalam basis molekul awal untuk membuat PVDF. Kehadiran fluor dalam PVDF dan struktur amorf dan kristal sebesar 50:50 yang berkontribusi terhadap layanan dan rentang toleransi terhadap plastik ini.
Kehadiran PVDF mampu meningkatkan ketahanan terhadap banyak tekanan kimia, biologis, dan mekanik yang sering dihadapi oleh material struktur serupa.
Apakah PVDF = Teflon?
Kedua jenis ini adalah polimer fluorokarbon, namun memiliki struktur kimia yang berbeda. PVDF adalah poliviniliden fluorida, sementara telfon adalah politetrafluoroetilena.
Untuk lengkapnya, berikut perbedaan antara PVDF dengan telfon.
a. Ketahanan Panas
PVDF memiliki ketahanan panas yang lebih rendah daripada telfon. PVDF mampu menahan suhu antara 150-175 derajat Celcius. Sedangkan, telfon mampu menahan suhu mencapai 300 derajat celcius.
b. Ketahanan Kimia
PVDF memiliki ketahanan kimia yang lebih rendah daripada telfon. PVDF tahan terhadap asam basa, namun tidak mampu tahan terhadap jenis pelarut tertentu. Berbeda dengan tefon yang mampu menahan berbagai jenis larutan, asam, dan basa.
c. Kekuatan Mekanis
PVDF memiliki kekuatan mekanis yang lebih tinggi daripada telfon. Hal ini terlihat dari bagaimana PVDF mampu menahan benturan lebih baik daripada telfon.
d. Transparansi
PVDF terkenal lebih transparan daripada telfon. PVDF mampu menggunakan untuk membuat film dan pelapis yang transparan. Namun tidak dengan telfon.
Bagaimana Cara Memproduksi PVDF?
Mulanya, PVDF diproduksi sebagai resin mentah dari hasil reaksi sintesis kimia yang dikenal sebagai polimerisasi. Hadirnya polimerisasi digunakan untuk memproduksi berbagai bahan plastik seperti polietilena, PVC dan polipropilena.
Polimerisasi produk plastik PVDF berbeda dalam parameter produksi yang dibutuhkan, namun yang paling penting ialah molekul basa awal atau monomer. Dalam PVDF, monomer vinilidina fluorida (VDF) dipolimerisasi. Hall ini mengartikan nit VDF tunggal digabungkan dari ujung ke ujung untuk memformulasikan molekul jaringan panjang.
Dalam PVDF, bahan VDF ialah hasil reaktif dari pemrosesan kimia lebih lanjut dari bahan produk sampingan dari penyulingan minyak alami dan gas yang mudah terbakar.
Proses Pembuatan PVDF
Untuk membuat PVDF, mulanya VDF melalui polimerisasi radikal bebal ketika dipanaskan hingga suhu 300°F (150°C) dan tekanan hingga 300 atm (30.400 kPA; 4400 psi).
PVDF terpolimerisasi merupakan jenis resin yang dapat dimanipulasi dengan jenis resin plastik lainya. Respon PVDF cair dapat dikerjakan dengan mesin, kemudian diekstraksi maupun dicetak dengan metode injeksi, rotasi, maupun kompresi untuk membentuk PCDF dengan bentuk lembaran, film, pipa, maupun bentuk komponen lainnya.
Sifat/Properti/Karakteristik PVDF
PVDF memiliki karakteristik yang dapat dikenali, sebagai berikut:
Memiliki ketahanan abrasi yang tinggi
Memiliki stabilitas panas yang baik
Tahan terhadap sinar UV dan radiasi energi tinggi
Ketahanan yang tinggi terhadap mulur pada tekanan creep
Resistensi terhadap kelelahan dan pembebanan siklik yang tinggi
Memiliki dielektrik tinggi
Tahan terhadap bahan kimia dan pelarut
Memiliki daya serap rendah, kurang dari 5% pada suhu kamar
Secara mekanis, lebih kuat daripada PTFE
Memiliki standar untuk aplikasi pengolahan makanan
Sifat Mekanik
Kekuatan tarik (pada 23°C) = 9 – 120 MPa
Kekuatan tekan (pada 23°C) =13,8 - 172 MPa
Perpanjangan saat luluh (pada 23°C) = 3.5 – 40%
Kekuatan yield (pada 23°C) = 4,8 - 120 MPa
Modulus elastisitas (pada 23°C) = 0,03 - 17,1 IPK
Modulus lentur (pada 23°C) = 0,07 - 20,9 IPK
Kepadatan (pada 23°C) = 0,7 – 1,89 gram/cm^3
Penyerapan air (pada 23°C) = 0,01 - 0,5%
Sifat Elektrik/Listrik
Kekuatan dielektrik (pada 23°C) =1,4 – 110 kV/mm
Resistivitas permukaan (pada 23°C) = 10^10 - 10^14 Ohm/sq
Konstanta dielektrik (pada 23°C) = 6 - 8
Resistivitas volume (pada 23°C) = 10^6 - 3,2*10^6 Ohm.cm
Sifat Termal
Titik lebur = 92 - 342 °C
Kapasitas panas spesifik (pada 23°C) = 665 - 1500 J/kg.K
Konduktivitas termal (pada 23°C) = 0,13 – 0,19 W/m.K
Koefisien ekspansi termal (pada 23°C) = 2*10^-5 – 2,6*10^-4 /K
Suhu transisi kaca = -43,3 – -38,3 °C
Aplikasi PVDF
PVDF memiliki berbagai pengaplikasian yang umum digunakan di industri, meliputi:
Filamen untuk manufaktur aditif
Semikonduktor kemurnian tinggi
Isolator kabel dan kawat
Membran buatan biomedis
Pemrosesan limbah nuklir
Penerapan pipa dan pemompaan
Pengolahan kimia secara umum
Membran pemrosesan air
Pengolahan makanan dan obat-obatan
Baterai dan sensor
Pelapis arsitektur
Dapatkan PVDF Berkualitas di AMI Scientific!
PVDF masuk dalam salah satu polimer kategori plastik termoplastik. Kehadiran PVDF mampu meningkatkan ketahanan terhadap banyak tekanan kimia, biologis, dan mekanik yang sering dihadapi oleh material struktur serupa.
Proses pembuatannya, mulanya VDF melalui polimerisasi radikal bebal ketika dipanaskan hingga suhu 300°F (150°C) dan tekanan hingga 300 atm (30.400 kPA; 4400 psi). bahan VDF ialah hasil reaktif dari pemrosesan kimia dari bahan produk sampingan penyulingan minyak alami dan gas yang mudah terbakar.
Ingin mendapatkan PVDF berkualitas untuk kebutuhan lab Anda? Ayo klik tautan ini!
Opmerkingen