PVDF Fluorokarbonske porodice

November 03, 2024

Fluorine smola porodica PVDF kristalnog oblika, osnovna svojstva, metoda sinteze, primjena područja i glavnih proizvođača

I. UVOD PVDF-a

Polyvinidene Fluoride (PVDF) je važan fluoropolimer proizvod, a druga je najveća proizvodnja i upotreba plastike koja sadrži fluore.pvdf rasina iz homopolimerizacije ili kopolimerizacije vinilidene fluorida (VDF), s relativne molekularne mase (40 ~ 2) Milion.pvdf smola kombinira karakteristike smole i opće namjene, i ima odličnu performanse obrade, otpornost na vremenske uvjete, izolaciju, piezoelektričnost i dielektričnost itd. , i široko se koristi u proizvodnji fluornih smola, PVDF smola ima odličnu obradu, vremenu, otpornost na koroziju, izolaciju, piezoelektričnost i dielektričnost.

Glavni lanac PVDF-a ima naizmjeničnu strukturu CH2-i CF2-grupu, koja utječe na PVDF da ima neke od izvrsnih svojstava polietilena (-Ch2-CH2-) n i politetrafluoroetilena (-cf2-cf2-) n itd. Neki Komercijalno dostupne ocjene PVDF smole dostupne su u širokom rasponu veličina. Neke komercijalno dostupne ocjene PVDF-a su kopolimeri VDF-a i mala količina ostalih monomera koji sadrže fluore (uglavnom manje od 6%), upotreba monomera koji sadrže fluore, kao što su HFP, CTFE i TFE, itd., Dodatak kopolimerizacije Monomeri tako da polimer ima različita svojstva homopolimera, poput poboljšanja mekoće PVDF-a, tako da je pogodnije za obradu žica i kabla.

Drugo, kristalni oblik PVDF-a

Polivinidenski fluorid (PVDF) Homopolimeri su polukristalni polimeri čiji se stepen kristalnosti varira od 50% do 70%, ovisno o načinu proizvodnje i termodinamičkoj istoriji procesa. Stupanj kristalnosti uvelike utječe na krutost, mehaničku čvrstoću i otpornost na udarce PVDF polimera. Ostali faktori koji utječu na svojstva PVDF-a uključuju molekularnu težinu i njenu distribuciju, nepravilnosti u polimernim karbonskim lancima, i kristalnom morfologijom. Slično kao i ostale linearne poliolefine, kristalni oblik PVDF polimera sastoji se od slojevitih rešetki i sfernih oblika. Razlika u veličini i distribuciji između dva za različite veličine PVDF proizvoda određena je metodom polimerizacije.

Kristalizacija PVDF-a pokazuje složeni homogeni polikristalni fenomen koji se ne vidi u drugim poznatim polimerima. Postoje četiri različita kristalna oblika: α, β, γ i Δ. U literaturi, naime α, β, γ, Δ i Ε. Ovi kristalni oblici prisutni su u različitim omjerima, a faktori koji utječu na omjer ovih kristalnih konstrukcija uključuju: pritisak, električnu čvrstoću polja, kontroliranu kristalizaciju topljenja, i prisustvo ili odsustvo kristalne vrste kristalizacije. α i β su najčešći kristalni oblici u praktičnim situacijama. Morfologija. Obično se formira i kristalno stanje α tokom normalne rastopljene države, β kristalna država raste iz mehaničkog deformacija uzorka u obliku rastopljenja, γ kristalno stanje generira se pod posebnim uvjetima, a Δ kristalno stanje uzrokuje izobličenje jedne faze pod visokim električnim poljem. Gustoća PVDF-a je 1,98 g / cm3 za sve α-kristalne slučajeve, a 1,68 g / cm3 za amorfni pvdf, tako da je kada je gustoća tipičnog komercijalno dostupnog PVDF proizvoda 1,75 do 1,78 g / cm3, to ukazuje na to da je njegova diploma kristalnosti je oko 40%.

Treće, osnovni učinak PVDF-a

(1) Mehanička svojstva

PVDF ima odlična mehanička svojstva. U usporedbi s PerfluoroCarbon-polimerima, elastična deformacija pod opterećenjem (tj. Otpornost na puzanje) mnogo je bolja, život ponovljenog savijanja je duže, a otpornost starenja je također poboljšana. Mehanička čvrstoća značajno se poboljšava liječenjem usmjerenog. Ispunjavanje male količine staklenih perlica ili ugljičnih vlakana može poboljšati snagu osnovne polimerne.pvdf mehanička svojstva su sljedeća.

PVDF (polivinilenski fluorid) ima odlična mehanička svojstva, a njegovi mehanički parametri nekretnina su sljedeći:

Zatezna čvrstoća: zatezna snaga PVDF-a je do 50MPA, gotovo dvostruko veća od PTFE (politetrafluoroetilena) 1.

Zatezni modul: Priličnoj stopi od 5 mm / min, zatezni modul PVDF iznosi 2280MPA2.

Snaga zatezne prinose: Priličnoj stopi od 50 mm / min, čvrstoća zateznosti PVDF-a je 59MPA2.

Izduživanje na pauzi: Priličnoj stopi od 50 mm / min, izduženje na pauzi PVDF iznosi 60% 2.

Snaga savijanja: Snaga savijanja PVDF-a je između 48 i 62 MPa3.

Modul savijanja elastičnosti: Modul Fleksuralnog savijanja PVDF-a je između 1,4 i 1,8 GPA3.

Snaga kompresije: Snaga kompresije PVDF-a je između 69 i 103 MPa3.

Jačina utjecaja: Uticaj jačine PVDF-a je 211J-M-¹3.

Performanse	60Hz	10-3 Hz	10-6Hz	10-9Hz
Dielektrična konstanta (25 ° C)	9 ~ 10	8 ~ 9	8 ~ 9	3 ~ 4
Dielektrični gubitak	0,03 ~ 0,05	0,005 ~ 0,02	0,03 ~ 0,05	0,09 ~ 0,11
Volumen otpornosti / ω.m				2x10-12
Dielektrična snaga Debljina / 0,003175m Thichst / 0.000203m				260 1300

(2) Električna svojstva

Vrijednosti električnih svojstava PVDF homopolimera bez ikakvih punila i neobrađene su navedene u tablici 2, gdje se vrijednosti značajno razlikuju od hlađenja i post-tretmana, koji određuju polimer koji imaju različite kristalne oblike. Za uzorke koji su tretirani u različitim uvjetima po vrlo visokim električnim jačinama (polarizacija) orijentiranim kako bi se dobilo smjer polarizirane kristalne morfologije, mjerene dielektrične konstante od 17 godina.

Jedinstvena dielektrična svojstva PVDF-a i homogeni polikristalni fenomen daju ovu polimeru visoku piezoelektričnu i termoelektričnu aktivnost. Odnos između feroelektričnih pojava PVDF-a, uključujući piezoelektričnu i termoelektričnu svojstva, a druga električna svojstva posebno je razgovarana u referencama. Visoka dielektrična konstantna struktura i složene homogene polikristalne pojave zajedno s visokim dielektričnim faktorom gubitka onemogućava je PVDF kao izolacijski materijal za provodnike izložene visokim frekvencijskim strujama, jer bi izolacijski materijal zagrijao u ovom slučaju i maju čak i rastopiti. S druge strane, PVDF se može lako otopiti pomoću radiofrekvencijskog ili elektrolitnog grijanja, a ova se funkcija koristi u određenim procesima ili vezama. Visokoenergetski zračenje unakrsne veze PVDF, na taj način povećava svoju mehaničku čvrstoću. Ova nekretnina je takođe jedinstvena među poliolefinskim polimerima, jer se drugi polimeri degradiraju kada su izloženi visokom ozračivanju energije.

(3) hemijska svojstva

PVDF takođe ima odlična hemijska svojstva i otporna je na većinu anorganskih kiselina, slabih baza, halogena i oksidansa čak i na visokim temperaturama, kao i na organske alifatne i aromatične otapale i hlorirane otapale. Međutim, jake baze, amine, esteri i ketone mogu uzrokovati da se PVDF nabubri, omekša ili čak rastvaraju ovisno o uvjetima. Određeni esteri i ketoni mogu se koristiti kao ko-otapala za rastvaranje PVDF-a. Takav sistem omogućava rastopljeni premaz da se otopi jer temperatura raste, što rezultira dobrom laminiranjem.

PVDF je jedan od rijetkih polukristalnih polimera koji su kompatibilni s drugim polimerima, posebno akrilnim i metacilnim smolama. Kristalni oblik, svojstva i performanse ovih zbrenih polimera ovise o strukturi i sastavu dodanih polimera, kao i sastava PVDF-a. Na primjer, etil poliakrilat u potpunosti se miješa sa PVDF-om, dok izopropil poliakrilat i njegovi kongeneri nisu. Prilikom odabira meča, važno je imati snažan dipolni učinak za dobivanje kompatibilnosti sa PVDF-om, dok polivinil fluorid nije kompatibilan s polivinididenom fluoridom.