PVDF ya familia ya fluorocarbon

November 03, 2024

Fluorine Resin Family ya fomu ya fuwele ya PVDF, mali ya msingi, njia ya awali, maeneo ya matumizi na wazalishaji wakuu

I. Utangulizi wa PVDF

Polyvinylidene fluoride (PVDF) resin ni bidhaa muhimu ya fluoropolymer, na ni uzalishaji wa pili mkubwa na utumiaji wa plastiki iliyo na fluorine.PVDF imetengenezwa kutoka kwa homopolymerization au copolymerization ya vinylidene fluoride (VDF), na molekuli ya jamaa (40 ~ ~ 40 ~ ~ 40 ~ ~ 40 ~ ~ 40 ~ ~ 40 ~ ~ 40 ~ ~ 40 ~ ~ 40 ~ ~ 40 ~ ~ 40 ~ ~ 40 ~ ~ 40 ~ 2. , na inatumika sana katika utengenezaji wa resini za fluorine, resin ya PVDF ina usindikaji bora, hali ya hewa, upinzani wa kutu, insulation, piezoelectricity na dielectricity.

Mlolongo kuu wa PVDF una muundo wa kikundi cha CH2- na CF2-, ambao unashawishi PVDF kuwa na mali bora ya polyethilini (-CH2-CH2-) N na polytetrafluoroethylene (-CF2-CF2-) N, nk. Daraja zinazopatikana kibiashara za resin ya PVDF zinapatikana katika anuwai ya ukubwa. Daraja zingine zinazopatikana kibiashara za PVDF ni nakala za VDF na kiwango kidogo cha monomers zingine zenye fluorine (kwa ujumla chini ya 6%), matumizi ya monomers zenye fluorine kama HFP, CTFE na TFE, nk, nyongeza ya Copolymerization Monomers ili polymer iwe na mali tofauti kutoka kwa homopolymers, kama vile kuboresha laini ya PVDF, ili iwe inafaa zaidi kwa waya na usindikaji wa cable.

Pili, fomu ya fuwele ya PVDF

Polyvinylidene fluoride (PVDF) homopolymers ni polima za nusu-fuwele ambazo kiwango cha fuwele hutofautiana kutoka 50% hadi 70% kulingana na njia ya uzalishaji na historia ya thermodynamic ya mchakato. Kiwango cha fuwele huathiri sana ugumu, nguvu ya mitambo na upinzani wa athari za polima za PVDF. Sababu zingine zinazoathiri mali ya PVDF ni pamoja na uzito wa Masi na usambazaji wake, makosa katika minyororo ya kaboni ya kaboni ya polymer, na morphology ya fuwele. Sawa na polyolefins zingine za mstari, fomu ya fuwele ya polima za PVDF zina vifaa vya kuwekewa na fomu za spherical. Tofauti ya saizi na usambazaji kati ya hizo mbili kwa ukubwa tofauti wa bidhaa za PVDF imedhamiriwa na njia ya upolimishaji.

Crystallization ya PVDF inaonyesha hali ngumu ya polycrystalline isiyoonekana haionekani katika polima zingine zinazojulikana. Kuna aina nne tofauti za fuwele: α, β, γ, na δ. Fomu tano za fuwele pia zimeripotiwa katika fasihi, ambayo ni α, β, γ, δ, na ε. Njia hizi za fuwele zipo katika uwiano tofauti, na sababu zinazoathiri uwiano wa miundo hii ya fuwele ni pamoja na: shinikizo, nguvu ya uwanja wa umeme, fuwele iliyodhibitiwa, mvua kutoka kwa vimumunyisho, na uwepo au kutokuwepo kwa spishi za fuwele wakati wa fuwele. α na β ndio aina ya kawaida ya fuwele katika hali ya vitendo. morphology. Kawaida, hali ya fuwele ya α huundwa wakati wa usindikaji wa kawaida wa kuyeyuka, hali ya fuwele ya β inakua kutoka kwa muundo wa mitambo ya sampuli iliyosindika, hali ya fuwele ya γ hutolewa chini ya hali maalum, na hali ya fuwele husababishwa na kuvuruga kwa awamu moja chini ya uwanja wa umeme mkubwa. Uzani wa PVDF ni 1.98 g/cm3 kwa kesi zote za α-crystalline, na 1.68 g/cm3 kwa PVDF ya amorphous, ili wakati wiani wa bidhaa ya kawaida ya PVDF ni 1.75 hadi 1.78 g/cm3, hii inaashiria kuwa kiwango chake cha PVDF ni 1.75 hadi 1.78 g/cm3, hii inaonyesha kuwa kiwango cha kibiashara cha PVDF ni 1.75 hadi 1.78 g/cm3, hii inaonyesha kuwa kawaida kibiashara bidhaa yake PV ya fuwele ni karibu 40%.

Tatu, utendaji wa msingi wa PVDF

(1) Tabia za mitambo

PVDF ina mali bora ya mitambo. Ikilinganishwa na polima za perfluorocarbon, deformation ya elastic chini ya mzigo (yaani upinzani wa creep) ni bora zaidi, maisha ya kubadilika mara kwa mara ni marefu, na upinzani wa kuzeeka pia unaboreshwa. Nguvu ya mitambo inaboreshwa sana na matibabu ya mwelekeo. Kujaza kiwango kidogo cha shanga za glasi au nyuzi za kaboni zinaweza kuboresha nguvu ya msingi wa polymer.PVDF ya mitambo ni kama ifuatavyo.

PVDF (polyvinylidene fluoride) ina mali bora ya mitambo, na vigezo vya mali ya mitambo ni kama ifuatavyo:

Nguvu tensile: Nguvu tensile ya PVDF ni hadi 50mpa, karibu mara mbili ya PTFE (polytetrafluoroethylene) 1.

Modulus tensile: Kwa kiwango tensile cha 5mm/min, modulus tensile ya PVDF ni 2280mpa2.

Nguvu ya mavuno ya tensile: Kwa kiwango tensile cha 50mm/min, nguvu ya mavuno ya nguvu ya PVDF ni 59MPA2.

Elongation wakati wa mapumziko: Kwa kiwango tensile cha 50mm/min, elongation wakati wa mapumziko ya PVDF ni 60%2.

Nguvu ya kubadilika: Nguvu ya kubadilika ya PVDF ni kati ya 48 na 62 MPa3.

Modulus ya kubadilika ya elasticity: modulus ya kubadilika ya PVDF ni kati ya 1.4 na 1.8 GPA3.

Nguvu ya compression: Nguvu ya compression ya PVDF ni kati ya 69 na 103 MPa3.

Nguvu ya Athari: Nguvu ya athari ya PVDF ni 211J-M-¹3.

Utendaji	60Hz	10-3 Hz	10-6Hz	10-9Hz
Dielectric mara kwa mara (25 ° C)	9 ~ 10	8 ~ 9	8 ~ 9	3 ~ 4
Upotezaji wa dielectric	0.03 ~ 0.05	0.005 ~ 0.02	0.03 ~ 0.05	0.09 ~ 0.11
Upinzani wa kiasi/ω.m				2x10-12
Nguvu ya dielectric Unene/0.003175m Thichness/0.000203m				260 1300

(2) Mali ya umeme

Thamani za mali ya umeme ya PVDF homopolymer bila filler yoyote na isiyotibiwa imeorodheshwa katika Jedwali 2, ambapo maadili hutofautiana sana na baridi na matibabu ya baada, ambayo huamua polymer kuwa na aina tofauti za fuwele. Kwa vielelezo ambavyo vilitibiwa chini ya hali tofauti kwa nguvu kubwa ya uwanja wa umeme (polarization) iliyoelekezwa ili kupata morphology ya fuwele iliyoelekezwa, dielectric ya juu kama 17 ilipimwa.

Sifa ya kipekee ya dielectric ya PVDF na hali ya polycrystalline yenye homogeneous inapeana shughuli hii ya juu ya piezoelectric na shughuli za thermoelectric. Urafiki kati ya hali ya Ferroelectric ya PVDF, pamoja na mali ya piezoelectric na thermoelectric, na mali zingine za umeme zimejadiliwa mahsusi katika marejeleo. Muundo wa juu wa dielectric mara kwa mara uliopatikana na hali ngumu ya polycrystalline pamoja na sababu ya upotezaji wa dielectric hufanya kuwa haiwezekani kutumia PVDF kama nyenzo ya kuhami kwa conductors iliyo wazi kwa mikondo ya frequency kubwa, kwani nyenzo za kuhami zingeongezeka katika kesi hii na zinaweza hata kuyeyuka. Kwa upande mwingine, PVDF inaweza kuyeyuka kwa urahisi kwa njia ya radiofrequency au inapokanzwa elektroni, na kipengele hiki hutumiwa katika michakato fulani au miunganisho. Nguvu ya nguvu ya umeme inaunganisha PVDF, na hivyo kuongeza nguvu yake ya mitambo. Mali hii pia ni ya kipekee kati ya polima za polyolefin, kwani polima zingine zinaharibika wakati zinafunuliwa na umeme wa nguvu.

(3) Mali ya kemikali

PVDF pia ina mali bora ya kemikali na ni sugu kwa asidi nyingi za isokaboni, besi dhaifu, halojeni na mawakala wa oksidi hata kwa joto la juu, na vile vile kwa misombo ya kikaboni na yenye kunukia na vimumunyisho vya klorini. Walakini, besi zenye nguvu, amines, ester na ketoni zinaweza kusababisha PVDF kuvimba, kuyeyuka au hata kufuta kulingana na hali. Esters fulani na ketoni zinaweza kutumika kama vimumunyisho kufuta PVDF. Mfumo kama huo huruhusu mipako ya kuyeyuka kuyeyuka wakati hali ya joto inapoongezeka, na kusababisha lamination nzuri.

PVDF ni moja wapo ya polima chache za fuwele ambazo zinaendana na polima zingine, haswa resini za akriliki na methacrylic. Fomu ya fuwele, mali na utendaji wa polima hizi zilizochanganywa hutegemea muundo na muundo wa polima zilizoongezwa, pamoja na muundo wa PVDF. Kwa mfano, ethyl polyacrylate haiwezekani kabisa na PVDF, wakati isopropyl polyacrylate na wazalishaji wake sio. Wakati wa kuchagua mechi, ni muhimu kuwa na athari kubwa ya kupata utangamano na PVDF, wakati fluoride ya polyvinyl haiendani na fluoride ya polyvinylidene.