Fluorogļūdeņražu ģimenes PVDF

November 03, 2024

PVDF kristāliskās formas, pamata īpašību, sintēzes metodes, pielietojuma zonu un galveno ražotāju fluora sveķu saime

I. PVDF ieviešana

Polyvinylidene fluoride (PVDF) resin is an important fluoropolymer product, and is the second largest production and use of fluorine-containing plastics.PVDF resin is made from homopolymerization or copolymerization of vinylidene fluoride (VDF), with a relative molecular mass of (40~ 2) miljons.pvdf sveķi apvieno fluora sveķu un vispārējas nozīmes sveķu īpašības, un tiem ir lieliska pārstrādes veiktspēja, laika apstākļu izturība, izturība pret koroziju, izolāciju, pjezoelektrību un dielektrību utt. , un to plaši izmanto fluora sveķu ražošanā, PVDF sveķiem ir lieliska apstrādājamība, laika apstākļi, izturība pret koroziju, izolāciju, pjezoelektrību un dielektrību.

Galvenajā PVDF ķēdē ir mainīga CH2 un CF2 grupas struktūra, kas ietekmē PVDF, lai būtu dažas no lieliskajām polietilēna (-ch2-cf2-) n un politetrafluoretilēna (-CF2-CF2-) N utt. Komerciāli pieejamās PVDF sveķu pakāpes ir pieejamas plašā izmērā. Dažas komerciāli pieejamas PVDF pakāpes ir VDF kopolimēri un neliels daudzums citu fluoru saturošu monomēru (parasti mazāk nekā 6%), fluoru saturošu monomēru, piemēram, HFP, CTFE un TFE, izmantošana utt. Monomēri, lai polimēram būtu dažas atšķirīgas īpašības no homopolimēriem, piemēram, lai uzlabotu PVDF maigumu, lai tas būtu vairāk piemērots stieples un kabeļu apstrādei.

Otrkārt, PVDF kristāliskā forma

Polivinilidēna fluorīda (PVDF) homopolimēri ir daļēji kristāliski polimēri, kuru kristalitātes pakāpe svārstās no 50% līdz 70% atkarībā no procesa ražošanas metodes un termodinamiskās vēstures. Kristalitātes pakāpe lielā mērā ietekmē PVDF polimēru stingrību, mehānisko izturību un izturību pret triecieniem. Citi faktori, kas ietekmē PVDF īpašības, ir molekulmasa un tās sadalījums, pārkāpumi polimēra oglekļa-oglekļa ķēdēs un kristāliskā morfoloģija. Līdzīgi kā citi lineārie poliolefīni, PVDF polimēru kristāliskā forma sastāv no slāņainiem režģiem un sfēriskām formām. Izmēra un sadalījuma atšķirību starp diviem dažādiem PVDF produktu izmēriem nosaka ar polimerizācijas metodi.

PVDF kristalizācija uzrāda sarežģītu viendabīgu polikristālisku parādību, kas nav redzama citos zināmos polimēros. Ir četras dažādas kristāliskas formas: α, β, γ un δ. Literatūrā ir ziņots arī par piecām kristāliskām formām, proti, α, β, γ, δ un ε. Šīs kristāliskās formas ir sastopamas dažādās attiecībās, un faktori, kas ietekmē šo kristālisko struktūru attiecību, ir: spiediens, elektriskā lauka stiprība, kontrolēta kausējuma kristalizācija, nokrišņi no šķīdinātājiem un kristālisko sugu klātbūtne vai neesamība kristalizācijas laikā. α un β ir visizplatītākās kristāliskās formas praktiskās situācijās. morfoloģija. Parasti α kristāliskais stāvoklis veidojas normālas kausējuma apstrādes laikā, β kristāliskais stāvoklis aug no kausēta apstrādāta parauga mehāniskās deformācijas, γ kristālisko stāvokli rada īpašos apstākļos, un δ kristālisko stāvokli izraisa vienas fāzes kropļojums vienas fāzes kropļojums kropļojums kropļojums kropļojums vienas fāzes kropļojums kropļojumā kropļojums vienas fāzes kropļojums kropļojums vienas fāzes kropļojumā kropļojums vienas fāzes kropļojumā kropļojums vienas fāzes kropļojums vienas fāzes kropļojums vienas fāzes kropļojums vienas fāzes kropļojums vienas fāzes kropļojums vienas fāzes kropļojums. zem augsta elektriskā lauka. PVDF blīvums ir 1,98 g/cm3 visiem α-kristāliskiem gadījumiem un 1,68 g/cm3 amorfam PVDF, tā ka tad, kad tipiska komerciāli pieejama PVDF produkta blīvums ir 1,75 līdz 1,78 g/cm3, tas norāda, ka tā pakāpe ir tā pakāpe 1,75 līdz 1,78 g/cm3, tas norāda, ka tā pakāpe ir tā grāda pakāpe kristalitātes ir aptuveni 40%.

Treškārt, PVDF pamata veiktspēja

(1) Mehāniskās īpašības

PVDF ir lieliskas mehāniskās īpašības. Salīdzinot ar perfluorogļūdeņraža polimēriem, elastīgā deformācija zem slodzes (ti, šļūdes pretestība) ir daudz labāka, atkārtotas fleksēšanas kalpošanas laiks ir ilgāks, un arī novecošanās pretestība tiek uzlabota. Mehānisko izturību ievērojami uzlabo virziena apstrāde. Neliela daudzuma stikla lodīšu vai oglekļa šķiedru piepildīšana var uzlabot pamatnes polimēra izturību. PVDF mehāniskās īpašības ir šādas.

PVDF (polivinilidēna fluorīdam) ir lieliskas mehāniskās īpašības, un tā mehāniskās īpašības parametri ir šādi:

Stiepes izturība: PVDF stiepes izturība ir līdz 50MPA, gandrīz divreiz lielāka par PTFE (Polytetrafluoretilēna) 1.

Stiepes modulis: ar stiepes ātrumu 5 mm/min, PVDF stiepes modulis ir 2280MPA2.

Stiepes ražas stiprums: ar stiepes ātrumu 50 mm/min stiepes ražas stiprums PVDF ir 59MPA2.

Pagarinājums pārtraukumā: ar stiepes ātrumu 50 mm/min, pagarinājums PVDF pārtraukumā ir 60%2.

Liekšanas izturība: PVDF lieces izturība ir no 48 līdz 62 MPA3.

Elastības lieces modulis: PVDF lieces modulis ir no 1,4 līdz 1,8 GPA3.

Kompresijas stiprums: PVDF saspiešanas stiprums ir no 69 līdz 103 MPA3.

Trieciena stiprums: PVDF trieciena stiprums ir 211J-M -¹3.

Izrāde	60Hz	10-3 Hz	10-6Hz	10-9Hz
Dielektriskā konstante (25 ° C)	9 ~ 10	8 ~ 9	8 ~ 9	3 ~ 4
Dielektriskais zudums	0,03 ~ 0,05	0,005 ~ 0,02	0,03 ~ 0,05	0,09 ~ 0,11
Tilpuma pretestība/ω.m				2x10-12
Dielektriskā izturība Biezums/0,003175m Thichness/0,000203m				260 1300

(2) Elektriskās īpašības

PVDF homopolimēra elektrisko īpašību vērtības bez pildvielām un neapstrādātām ir uzskaitītas 2. tabulā, kur vērtības ievērojami mainās atkarībā no dzesēšanas un pēcapstrādes, kas nosaka, ka polimēram ir dažādas kristāliskas formas. Paraugiem, kas tika apstrādāti dažādos apstākļos ar ļoti augstu elektrisko lauka stiprumu (polarizāciju), kas orientēti, lai iegūtu virziena polarizētu kristālisko morfoloģiju, tika izmērītas dielektriskās konstantes, kas bija līdz 17.

PVDF un viendabīgās polikristāliskās parādības unikālās dielektriskās īpašības dod šim polimēram augstu pjezoelektrisko un termoelektrisko aktivitāti. Saikne starp PVDF ferroelektriskajām parādībām, ieskaitot pjezoelektriskās un termoelektriskās īpašības, un citas elektriskās īpašības ir īpaši apspriestas atsaucēs. The high dielectric constant structure obtained and the complex homogeneous polycrystalline phenomena along with the high dielectric loss factor make it impossible to use PVDF as an insulating material for conductors exposed to high-frequency currents, since the insulating material would heat up in this case and may pat izkausē. No otras puses, PVDF var viegli izkausēt ar radiofrekvences vai elektrolītu sildīšanas palīdzību, un šī funkcija tiek izmantota noteiktos procesos vai savienojumos. Augstas enerģijas apstarošanas šķērssavienojumu PVDF, tādējādi palielinot tā mehānisko izturību. Šis īpašums ir unikāls arī poliolefīna polimēru vidū, jo citi polimēri noārdās, kad tiek pakļauti augstas enerģijas apkarošanai.

(3) Ķīmiskās īpašības

PVDF ir arī izcilas ķīmiskas īpašības, un tas ir izturīgs pret vairumu neorganskābju, vājiem bāzēm, halogēniem un oksidējošiem līdzekļiem pat augstā temperatūrā, kā arī organiskiem alifātiskiem un aromātiskiem savienojumiem un hlorētiem šķīdinātājiem. Tomēr spēcīgas bāzes, amīni, esteri un ketoni var izraisīt PVDF uzbriest, mīkstināt vai pat izšķīst atkarībā no apstākļiem. Atsevišķus esterus un ketonus var izmantot kā līdzdalību, lai izšķīdinātu PVDF. Šāda sistēma ļauj izkausētajam pārklājumam izšķīst, paaugstinoties temperatūrai, kā rezultātā tiek veikta laba laminēšana.

PVDF ir viens no nedaudzajiem puskristāliskajiem polimēriem, kas ir savietojams ar citiem polimēriem, īpaši akrila un metakrila sveķiem. Šo jaukto polimēru kristāliskā forma, īpašības un veiktspēja ir atkarīga no pievienoto polimēru struktūras un sastāva, kā arī no PVDF sastāva. Piemēram, etil poliakrilāts ir pilnīgi sajaukts ar PVDF, turpretī izopropila poliakrilāts un tā izveidi nav. Izvēloties atbilstību, ir svarīgi, lai būtu spēcīgs dipola efekts, lai iegūtu savietojamību ar PVDF, turpretī polivinilfluorīds nav savietojams ar polivinilidēna fluorīdu.