Ono što bismo trebali znati o PVDF-u (polivinilejnom fluoridu) materijalima

Ime PVDF može zvučati malo čudno, ali ima širok spektar aplikacija u našem životu.

Njegovo ime je polivinidenski fluorid, a ima i pseudonike poput polivinididenskih fluorida, polivinidenske fluoride, polivinididene fluorska smola, polivinilena fluoridna smola, i tako dalje. U pogledu izgleda, obično je bijeli prah ili granula.

Poly (vinilenski fluorid), skraćen kao PVDF, uglavnom se odnosi na homopolimere u vinilidenskim fluoridom ili kopolimerima vinilydene fluorida i male količine vinilnih monomera koji sadrže fluore, koji kombiniraju karakteristike smole i susjedstva, a takođe Piezoelektričnost, dielektričnost i druga posebna svojstva, poput termoelektričnosti itd. To je drugi najveći proizvod u proizvodnji plastike koji sadrži fluore sa globalnim proizvodnim kapacitetom od 10 000 tona, uz dobru otpornost na hemikalije, otpornost na visoke temperature, otpornost na visoku temperaturu , Otpornost na vremenske uvjete i otpornost na zračenje, također ima piezoelektričnost, dielektričnost, termoelektričnost i druga posebna svojstva.

Hemijska struktura fluorokarbona kombinirana je sa fluorin-ugljičnom obvezom, a ova struktura sa kratkim svojstvima za vezanje čini najmodu i najjaču vezu sa vodikovim jonivima. Stoga Fluorokarbonski premazi imaju posebna fizička i hemijska svojstva, ne samo da imaju samo snažnu otpornost na habanje i otpornost na udarce, ali i u izuzetno oštro i oštro okruženje ima visoku otpornost na izvedbu i ultraljubičastim performansama.

Fizička svojstva

PVDF se uglavnom koristi tamo gdje je potrebna ekstremna čistoća, kao i otpornost na otapala i kiseline i baze. PVDF ima nižu gustoću (1,78 g / cm) od ostalih fluoropolimera kao što su PTFE.

PVDF se može koristiti za proizvodnju cijevi, lima, filma, podloge i izolacijske jakne za kablove. Također se može ubrizgavati ili zavariti, i široko se koristi u hemijskoj, poluvodiču, farmaceutskim i odbrambenim industrijama, gdje se može koristiti, na primjer, da napravi litijum-jonske baterije. Pored toga, može se izraditi u unakrsnih pjena za zatvorene ćelije, koje se sve više koriste u zrakoplovnim aplikacijama.

Fini praškasti razreda PVDF-a, poput Kynar 500 PVDF i Hylar 5000 PVDF, mogu se koristiti za vrhunske metalne premaze. Ovi premazi imaju izuzetno visoku stabilnost sjaja i boja. Ovi premazi mogu se naći u mnogim poznatim zgradama poput Twin Peaks Tower i Taipei 101. Takođe se koristi u komercijalnim zgradama i stambenim asfaltiranim metalnim krovovima.

PVDF Filmovi se mogu koristiti za imobilizaciju proteina u zapadnim mrljama zbog njihovog određenog afiniteta za aminokiseline.

1969. godine, istraživači su otkrili da PVDF ima jak piezoelektrični efekt: piezoelektrični koeficijent polariziranog (tj. Stavljen u snažno električno polje za proizvodnju neto dipola), film je bio 6-7 kom, koji je bio više od 10 puta veće od odgovarajuće vrijednosti za polimere koji su pronađeni u to vrijeme.

PVDF ima staklenu temperaturu prijelaza (TG) od oko -35 ° C i kristalnost tipično 50-60%. Da bi se prebacila piezoelektrična svojstva u materijal, materijal se obično mehanički ispružen u smjeru molekularnih lanaca, a zatim polarizirano pod napetosti.pvdf je dostupan u različitim čvrstim fazama: β faza (tttt), β faza (tttt ) i γ faza (tttgtttg '). Razlika između tih faza je da li je molekularni lanac CIS (T) ili trans (G.) PVDF postaje feroelektrični polimer kada je polariziran i ima dobru piezoelektričnu i piroelektričnu svojstva. Ova svojstva omogućavaju da se koristi u proizvodnji senzora i baterija, poput nekih novih senzora termografskih kamera koji koriste PVDF filmove.

Za razliku od nekih drugih piezoelektričnih materijala, poput PZT-a, PVDF ima negativnu vrijednost D33. U fizičkom smislu to znači da iako se drugi materijali proširuju na električnom polju, PVDF ugovore i obrnuto.

Glavna svojstva

PVDF se obično proizvodi polimerizacijom ovjesa ili emulzijske polimerizacije vinilydene fluorida, reakcijske jednadžbe je: ch₂ = cf₂ - (ch₂cf₂) n.

U pogledu fizičkih svojstava, PVDF ima relativnu gustoću od 1,76 do 1,79, talište od 160 ° C do 170 ° C može se koristiti u širokom rasponu temperatura od -60 ° C do + 150 ° C i jeste Rastvorljiv u jakim polarnim otapalima kao što su dimetilacetamid.

PVDF ima mnogo izvanrednih svojstava. Prvo, ima dobru otpornost na toplinu i održava stabilnost čak i na visokim temperaturama. Drugo, ima odličnu hemijsku stabilnost i otporan je na širok spektar hemikalija. Otpornost na vremenske uvjete, otpornost na UV i otpornost na visokoenergetsko zračenje su takođe odlične. Pored toga, PVDF ima visoku polaritet, visoku dielektričnu konstantu i visok dielektrični ugao gubitka tangenta.

U pogledu obrade, PVDF je relativno jednostavan i uobičajeno oblikovanje, ekstruzija i načine ubrizgavanja mogu se primijeniti.

U pogledu uvjeta oblikovanja, sušenje nije potrebno za originalni paket; temperatura ubrizgavanja obično se kontrolira na 180-230 ℃; temperatura kalupa je 60-90 ℃; temperatura ekstruzije je 180-265 ℃; A temperatura glave je 66-140 ℃.

Za skladištenje, PVDF treba pohraniti u 5-30 ℃ u čistom i suvom okruženju kako bi se spriječilo nečistoće poput prašine i vlage od miješanja. Prijevoz treba tretirati kao neopasnu robu, a toplina, vlaga ili nasilna vibracija treba izbjegavati tijekom postupka.

PVDF igra vitalnu ulogu u mnogim poljima

U petrohemijskom polju, zbog dobre hemijskog otpora, odlične obrade i odličnog umora i otpornosti na puzanje, postao je jedan od idealnih izbora za cijele ili obložene pumpe, ventile, cjevovode, cjevovode, cisterne i izmjenjivači topline u tekućini Rukovanje sistemom petrohemijske opreme.

PVDF se koristi i u električnim i elektroničkim poljima. Uz dobru kemijsku stabilnost i električna svojstva izolacije, široko se koristi u industriji poluvodiča za skladištenje i transport hemikalija visoke čistoće u opremi koja zadovoljava zahtjeve za usporavanjem na TOC-u i zapaljenje plamena.

PVDF je takođe jedna od glavnih sirovina za fluorokarbonske premaze, koji su sada u svojoj šestoj generaciji. Ovi premazi se koriste u elektranama, aerodromima, autoputevima, visokim zgradama i drugim mjestima zbog vrhunskog vremenskog otpora, što im omogućava da se koriste na otvorenom duže vrijeme bez održavanja.

Pored toga, PVDF smola može se miješati i sa ostalom modifikacijom smole. Na primjer, kompozitni materijali dobiveni miješanjem s ABS smolom široko se koriste u građevinarstvu, automobilskom uređenju, granavima uređaja i drugim poljima.

PVDF takođe ima posebna svojstva i koristi

Na primjer, ima piezoelektričnost, termoelektričnost i druge funkcije, mogu se izvršiti u različite složene oblike senzora, medicinskih materijala. U proteinom sekvenciranju, PVDF membrana idealna je alternativa nitrocelulozno membrani, koja može vezati proteine ​​i odvojiti male fragmente proteina.

Treba ih unaprijed unaprijed unaprijed unaprijed unaprijediti za aktiviranje pozitivno nabijenih grupa na njihovoj površini, što ih čini lakšim za negativno nabijene proteine. Pufer transfer bez metana može se koristiti za prijenos unaprijed prenesenih PVDF membrana.

Područja primjene

PVDF se često koristi kao izolacijska jakna za električne žice zbog više odličnih svojstava poput elastičnosti, male težine, niske toplotne provodljivosti, i otpornost na hemijsku otpornost. Tanka žica od 30 mjernih žica koja se često koristi u krugovima od žica, a štampane ploče često su izolirane PVDF-om. Kablovi sa PVDF izolacijom često se nazivaju [kynar žica "pod nazivom zaštitnog znaka PVDF.

Zbog svojih piezoelektričnih svojstava, PVDF se često koristi u proizvodnji taktilnih senzora, jeftinih mjerača napora i laganih audio pretvarača.

PVDF je ujedno i standardni vezivni vez za litijumske baterije: pvdf rastvoren u n-metil-2-pirolidon (NMP) sa specifičnom gravitacijom 1-2% je pomiješana s grafitnim, silicijum, limenkama, aktivnim litijumskim materijalima za pohranu LICOO2, limn2O4 ili LIFEPO4 i provodljivi aditivi poput ugljičnog crnog ili ugljičnog nanofiblica. Tada se izliva na metalni sakupljač i NMP se isparava da bi se formirala kompozitna elektroda ili pasta elektroda.pvdf može se koristiti u ovoj aplikaciji jer je hemijski inert u potencijalnom rasponu punjenja i pražnjenja i ne reagira sa elektrolit ili litijum.

U biomedicinskom polju, PVDF filmovi se često koriste za imunoblotting, gdje su proteini elektrofores. Budući da je PVDF otporan na koroziju otapala, film koji se koristi u ispitivanju može se lako izgubiti i ponovo koristiti za otkrivanje drugih proteina.pvdf filmova se može koristiti i za izradu membranskih uređaja za filtriranje kotača ili kotača. Toplina i kemijska otpornost na materijal i nekretnina niske proteine ​​omogućavaju da se koristi kao filter za sterilizaciju u pripremi farmaceutskih proizvoda, a kao filter u pripremi uzoraka za analize kao što su HPLC, sprječavajući da se male količine sprečavaju da se skupa oprema ošteti malim količinama od čestica u tim uzorcima.

PVDF se koristi i za specijalitet ribolovne linije monofilamenta kao alternative tradicionalnom najlonom monofilamentu. Njegova tvrda površina čini otpornijom na abraziju oštrih ribljih zuba, a njegova optička gustina je niža od najlona, ​​čineći liniju manje vidljivim u obliku ribe. Takođe je gušći od najlona, ​​što omogućava liniji da brže da potone prema ribi.

Pretvarači PVDF-a pogodni su za dinamično modalno testiranje od poluvodičkih piezoresističkih pretvarača i imaju prednosti u strukturnoj integraciji preko piezoderamskih pretvarača. Zbog nižeg troška i veće kompatibilnosti, aktivni pretvarači koji koriste PVDF važni su za buduća razvoja u strukturnom praćenju zdravlja.

Novo energetsko polje sada je jedno od najvažnijih uputstava za primjenu

U oblasti novih energetskih vozila, PVDF (polivinilenidenski fluorid) igra značajnu ulogu.

To uglavnom služi kao pozitivno vezivo i dijafragme materijal za oblaganje. Uz brz rast prodaje električnog vozila, potražnja za litijumskim baterijama raste eksplozivno.

PVDF je postao jedan od neizostavnih ključnih materijala u litijumskoj industriji baterije zbog izvrsne hemijskog otpora, električne izolacije i drugih karakteristika.

Kao anodni vezivo, PVDF je teško zamijeniti u kratkom roku.

Litijumska baterija ima visoke zahteve za performanse veziva, koji bi se mogao infiltrirati organskim elektrolitom i odupirati se njegovoj eroziji, ne rastvaranom, manje raspuštenom i u isto vreme, istovremeno, istovremeno Njegova elektrohemijska stabilnost treba biti odlična, a napon razgradnje mora biti iznad 4,5 V.

Uz odličnu otpornost na hemikalnost i koroziju, može se efikasno odoljeti erozijom polarnog organskog elektrolita, a ima dobre vezivanje, tako da se široko koristi u katodu litijumske baterije, što čini trenutno do 90%.

Da bi se učinkovito poboljšala gustoća energije, vezivo litijumske baterije treba koristiti u malom iznosu i dobrom efektu vezivanja. Da bi se osiguralo izvrsno izvedba vezanja, PVDF baterije općenito mora imati veliku molekularnu težinu, obično više od 1,1 milijuna, a povezivanje je potrebno za slab sadržaj vode.

Pored toga, kako bi se osiguralo dosljednost litijum-jonskih baterija, proizvođači baterije zahtijevaju visok stupanj dosljednosti u performansama različitih serija kupljenih PVDF-a.

Sažeti

PVDF je materijal sa odličnim performansama i širokom primjenom. Uz kontinuirani napredak i razvoj nauke i tehnologije, njegova područja primjene mogu se dalje proširiti i produbiti. Međutim, u procesu upotrebe važno je u potpunosti razumjeti njegove karakteristike i mogući rizici kako bi se osigurala sigurna i efikasna funkcija.