PVDF keluarga fluorokarbon

November 03, 2024

Fluorine Resin Family of PVDF Crystalline Form, Ciri Asas, Kaedah Sintesis, Kawasan Aplikasi dan Pengilang Utama

I. Pengenalan PVDF

Resin fluorida polyvinylidene (PVDF) adalah produk fluoropolimer yang penting, dan merupakan pengeluaran kedua terbesar dan penggunaan plastik yang mengandungi fluorin. 2) juta.pvdf resin menggabungkan ciri-ciri resin fluorin dan resin tujuan umum, dan mempunyai prestasi pemprosesan yang sangat baik, rintangan cuaca, rintangan kakisan, penebat, piezoelektrik dan dielektrik, dan lain-lain resin pvdf juga digunakan secara meluas dalam pembuatan resin fluorin , dan digunakan secara meluas dalam pembuatan resin fluorin, resin PVDF mempunyai proses yang sangat baik, kebolehkerjaan, rintangan kakisan, penebat, piezoelektrik dan dielektrik.

Rantaian utama PVDF mempunyai struktur kumpulan CH2- dan CF2 yang bergantian, yang mempengaruhi PVDF mempunyai beberapa sifat yang sangat baik polietilena (-CH2-CH2-) N dan polytetrafluoroethylene (-CF2-CF2-) N, dan lain-lain. Gred resin PVDF yang tersedia secara komersil boleh didapati dalam pelbagai saiz. Sesetengah gred PVDF yang tersedia secara komersil adalah kopolimer VDF dan sebilangan kecil monomer yang mengandungi fluorin lain (umumnya kurang daripada 6%), penggunaan monomer yang mengandungi fluorin seperti HFP, CTFE dan TFE, dan lain-lain, penambahan copolymerisasi Monomer supaya polimer mempunyai beberapa sifat yang berbeza dari homopolimer, seperti untuk memperbaiki kelembutan PVDF, supaya ia lebih sesuai untuk pemprosesan kabel dan kabel.

Kedua, bentuk kristal PVDF

Homopolimer fluorida polyvinylidene (PVDF) adalah polimer separuh kristal yang tahap kristalitas berbeza dari 50% hingga 70% bergantung kepada kaedah pengeluaran dan sejarah termodinamik proses. Tahap kristal sangat mempengaruhi ketegaran, kekuatan mekanikal dan rintangan kesan polimer PVDF. Faktor lain yang mempengaruhi sifat PVDF termasuk berat molekul dan pengedarannya, penyelewengan dalam rantai karbon karbon polimer, dan morfologi kristal. Sama seperti poliolefin linear lain, bentuk kristal polimer PVDF terdiri daripada kisi berlapis dan bentuk sfera. Perbezaan saiz dan pengedaran antara kedua -dua untuk pelbagai saiz produk PVDF ditentukan oleh kaedah pempolimeran.

Penghabluran PVDF mempamerkan fenomena polikristalin homogen yang kompleks yang tidak dilihat dalam polimer lain yang diketahui. Terdapat empat bentuk kristal yang berbeza: α, β, γ, dan δ. Lima bentuk kristal juga telah dilaporkan dalam kesusasteraan, iaitu α, β, γ, δ, dan ε. Bentuk kristal ini terdapat dalam nisbah yang berbeza, dan faktor -faktor yang mempengaruhi nisbah struktur kristal ini termasuk: tekanan, kekuatan medan elektrik, penghabluran cair yang dikawal, pemendakan dari pelarut, dan kehadiran atau ketiadaan spesies kristal semasa penghabluran. α dan β adalah bentuk kristal yang paling biasa dalam situasi praktikal. morfologi. Biasanya, keadaan kristal α dibentuk semasa pemprosesan cair normal, keadaan kristal β tumbuh dari ubah bentuk mekanikal sampel yang diproses cair, keadaan kristal γ dihasilkan di bawah keadaan khas, dan keadaan kristal δ disebabkan oleh distorsi satu fasa di bawah medan elektrik yang tinggi. Ketumpatan PVDF adalah 1.98 g/cm3 untuk semua kes α-kristal, dan 1.68 g/cm3 untuk PVDF amorf, sehingga apabila ketumpatan produk PVDF yang biasa tersedia adalah 1.75 hingga 1.78 g/cm3, ini menunjukkan bahawa kristal adalah kira -kira 40%.

Ketiga, prestasi asas PVDF

(1) sifat mekanikal

PVDF mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik. Berbanding dengan polimer perfluorokarbon, ubah bentuk elastik di bawah beban (iaitu rintangan merayap) jauh lebih baik, kehidupan flexing berulang lebih lama, dan rintangan penuaan juga bertambah baik. Kekuatan mekanikal meningkat dengan ketara oleh rawatan arah. Mengisi sejumlah kecil manik kaca atau gentian karbon dapat meningkatkan kekuatan polimer asas. Ciri -ciri mekanikal adalah seperti berikut.

PVDF (polyvinylidene fluoride) mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik, dan parameter harta mekanikalnya adalah seperti berikut:

Kekuatan tegangan: Kekuatan tegangan PVDF adalah sehingga 50MPa, hampir dua kali ganda dari PTFE (polytetrafluoroethylene) 1.

Modulus tegangan: Pada kadar tegangan 5mm/min, modulus tegangan PVDF ialah 2280MPA2.

Kekuatan hasil tegangan: Pada kadar tegangan 50mm/min, kekuatan hasil tegangan PVDF ialah 59MPA2.

Pemanjangan pada rehat: Pada kadar tegangan 50mm/min, pemanjangan pada rehat PVDF adalah 60%2.

Kekuatan lentur: Kekuatan lenturan PVDF adalah antara 48 dan 62 MPA3.

Modulus keanjalan lenturan: Modulus lenturan PVDF adalah antara 1.4 dan 1.8 GPA3.

Kekuatan mampatan: Kekuatan mampatan PVDF adalah antara 69 dan 103 MPA3.

Kekuatan Kesan: Kekuatan kesan PVDF ialah 211J-M-¹3.

Persembahan	60Hz	10-3 Hz	10-6Hz	10-9Hz
Pemalar dielektrik (25 ° C)	9 ~ 10	8 ~ 9	8 ~ 9	3 ~ 4
Kehilangan dielektrik	0.03 ~ 0.05	0.005 ~ 0.02	0.03 ~ 0.05	0.09 ~ 0.11
Rintangan volum/ω.m				2x10-12
Kekuatan dielektrik Ketebalan/0.003175m Thichness/0.000203m				260 1300

(2) sifat elektrik

Nilai-nilai sifat elektrik homopolimer PVDF tanpa sebarang pengisi dan tidak dirawat disenaraikan dalam Jadual 2, di mana nilai-nilai berbeza-beza dengan penyejukan dan selepas rawatan, yang menentukan polimer mempunyai bentuk kristal yang berbeza. Bagi spesimen yang dirawat di bawah pelbagai keadaan pada kekuatan medan elektrik yang sangat tinggi (polarisasi) berorientasikan untuk mendapatkan morfologi kristal polarisasi arah, pemalar dielektrik setinggi 17 diukur.

Ciri -ciri dielektrik unik PVDF dan fenomena polikristalin homogen memberikan aktiviti piezoelektrik dan thermoelectric tinggi polimer ini. Hubungan antara fenomena ferroelektrik PVDF, termasuk sifat piezoelektrik dan thermoelektrik, dan sifat elektrik lain telah dibincangkan secara khusus dalam rujukan. Struktur pemalar dielektrik yang tinggi yang diperolehi dan fenomena polikristalin homogen kompleks bersama-sama dengan faktor kehilangan dielektrik yang tinggi menjadikannya mustahil untuk menggunakan PVDF sebagai bahan penebat untuk konduktor yang terdedah kepada arus frekuensi tinggi, kerana bahan penebat akan panas dalam kes ini dan mungkin malah cair. Sebaliknya, PVDF boleh dicairkan dengan mudah dengan cara pemanasan radiofrequency atau elektrolit, dan ciri ini digunakan dalam proses atau sambungan tertentu. Penyinaran tenaga tinggi silang pautan PVDF, dengan itu meningkatkan kekuatan mekanikalnya. Harta ini juga unik di kalangan polimer poliolefin, kerana polimer lain merosot apabila terdedah kepada penyinaran tenaga yang tinggi.

(3) sifat kimia

PVDF juga mempunyai sifat kimia yang sangat baik dan tahan terhadap kebanyakan asid bukan organik, pangkalan yang lemah, halogen dan agen pengoksidaan walaupun pada suhu tinggi, serta sebatian alifatik dan aromatik organik dan pelarut klorin. Walau bagaimanapun, asas, amina, ester dan keton yang kuat boleh menyebabkan PVDF membengkak, melembutkan atau membubarkan bergantung kepada keadaan. Ester dan keton tertentu boleh digunakan sebagai pelarut bersama untuk membubarkan PVDF. Sistem sedemikian membolehkan salutan cair untuk dibubarkan apabila suhu meningkat, menghasilkan laminasi yang baik.

PVDF adalah salah satu daripada beberapa polimer separa kristal yang serasi dengan polimer lain, terutamanya resin akrilik dan metakril. Bentuk kristal, sifat dan prestasi polimer campuran ini bergantung kepada struktur dan komposisi polimer tambahan, serta komposisi PVDF. Sebagai contoh, etil polyacrylate benar -benar lisik dengan PVDF, sedangkan isopropil polyacrylate dan congenersnya tidak. Apabila memilih perlawanan, adalah penting untuk mempunyai kesan dipole yang kuat untuk mendapatkan keserasian dengan PVDF, sedangkan polyvinyl fluoride tidak serasi dengan fluorida polyvinylidene.