Polymerwerkstoffe, die ausschließlich oder überwiegend Fluoratome an ihren Kettenkohlenstoffatomen tragen, wie z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE) und Polyvinylidenfluoirid (PVdF) sowie die in den letzten Jahren dazugekommenen PTFE-Derivate (Copolymere), die im Gegensatz zu PTFE sowohl schweißbar (Kunststoffschweißen) als v. a. auch weitgehend thermoplastisch (z. B. durch Spritzgießen) verarbeitbar sind, wie z. B. Perfluoralkoxy-Copolymere (PFA) und die Copolymere aus Tetrafluorethylen und Hexalfluorpropen (FEP) etc.
Abb. F 11: Molekularstruktur von PTFE und PVdF. (Quelle: G. Henkel)
Obgleich die Hauptvalenzbindung (Chemische Bindungen)
eine typisch polare Verbindung mit hoher Energie ist (wobei sich die elektrische Polarität aus Symmetriegründen nach außen hin aufhebt), gelten Fluorpolymere chemisch und thermisch als äußerst stabil und widerstandsfähig, verhalten sich nach außen völlig apolar und zeigen meist einen typisch teilkristallinen Molekularaufbau.
Das Polyvinylfluorid (PVF)
ist dem polaren und vorwiegend amorph strukturierten Polyvinylchlorid (PVC) sehr ähnlich, aber infolge der Verarbeitungsprobleme technisch nicht von Bedeutung.
Das PVdF (als typisch teilfluorierter Kunststoff) ist ebenfalls eindeutig polar, zeigt jedoch einen merklich teilkristallinen Aufbau (bis ca. 50 %), woraus sich eine deutlich höhere mechanische Härte und auch ein höherer Elastizitätsmodul erklärt.
Im übrigen zeigt PVdF auch nicht die bei PTFE typischen Kaltflusseigenschaften (Kaltfließen) unter mechanischer Spannung.
Die chemischen Eigenschaftsunterschiede der technisch wichtigen Polymerwerkstoffe PVdF und PTFE sind auf Unterschiede im makromolekularen Aufbau zurückzuführen (Abb. F 12).
Der Fluorierungsgrad, zwischen PVF, PVdF und PTFE ist deutlich unterschiedlich, wobei der Fluorierungsgrad als der Anteil von F-Atomen zu C-Atomen im Makromolekül definiert wird.
Abb. F 12: Makromolekularer Aufbau von PVdF und PTFE im Vergleich zu PE. (Quelle: G. Henkel)
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