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Polifluoruro de vinilideno (PVDF)

El fluoruro de polivinilideno, polifluoruro de vinilideno o polivinilideno fluoruro (PVDF: Polyvinylidene fluoride) es un fluoropolímero termoplástico.El PVDF es un material plástico especial en la familia de los fluoropolímeros, que 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 más fácil a causa de su punto de fusión relativamente bajo de alrededor de 177º C.

Propiedades

Dado que los átomos de flúor son mucho más electronegativos que los de carbono, toman electrones de los átomos de carbono a los cuales están unidos. Esto significa que los grupos -CF2- de la cadena serán muy polares, con una carga parcial negativa sobre los átomos de flúor y una carga parcial positiva sobre los átomos de carbono. Así, cuando sean colocados en un campo eléctrico, se van a alinear. Esto causa la deformación del polímero, con todos sus grupos -CF2- tratando de alinearse. Si se coloca el PVDF en un campo eléctrico alternativo, comenzará a vibrar, deformándose en una dirección y luego en la opuesta. Esta vibración puede ser utilizada para producir sonidos. Así es como funcionan los parlantes piezoeléctricos para sonidos agudos (tweeters).El PVDF tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de alrededor de -35ºC y es típicamente un 50-60% cristalino. Para dar el material de sus propiedades piezoeléctricas, se estira mecánicamente para orientar las cadenas moleculares y polaridad (bajo un fuerte campo eléctrico que induce un momento dipolar neto) bajo tensión. El PVDF existe en varias formas: fases alfa (TGTG), beta (TTTT) y gamma (TTTGTTTG), dependiendo de la conformación de la cadena como vínculos trans (T) o gauche (G). Cuando tiene polaridad, el PVDF es un polímero ferroeléctrico, exhibiendo eficientes propiedades piezoeléctricas y piroeléctricas. Estas características lo hacen especialmente útil en aplicaciones como sensor y en baterías. Las películas delgadas de PVDF se utilizan en algunos sensores de nuevas cámaras térmicas.A diferencia de otros materiales piezoeléctricos populares, tales como PZT , el PVDF tiene un valor negativo de coeficiente piezoeléctrico. Físicamente, esto significa que el PVDF se comprime en lugar de expandirse o viceversa cuando se exponen al mismo campo eléctrico.