Pvdf keluarga fluorocarbon

November 03, 2024

Keluarga resin fluorin dari bentuk kristal PVDF, sifat dasar, metode sintesis, area aplikasi dan produsen utama

I. Pengenalan PVDF

Resin Polyvinyliden Fluoride (PVDF) adalah produk fluoropolimer yang penting, dan merupakan produksi terbesar kedua dan penggunaan plastik yang mengandung fluor. 2) Million.pvdf Resin menggabungkan karakteristik resin fluor dan resin tujuan umum, dan memiliki kinerja pemrosesan yang sangat baik, resistensi cuaca, resistensi korosi, isolasi, piezoelektrik dan dielektrik, dll. , dan banyak digunakan dalam pembuatan resin fluor, resin PVDF memiliki proses yang sangat baik, kemampuan cuaca, resistensi korosi, isolasi, piezoelektrik dan dielektrik.

Rantai utama PVDF memiliki struktur CH2- dan CF2- grup yang bergantian, yang mempengaruhi PVDF untuk memiliki beberapa sifat yang sangat baik dari polietilen (-CH2-CH2-) N dan beberapa polytetrafluoroethylene (-cf2-cf2-) n, dll. Nilai resin PVDF yang tersedia secara komersial tersedia dalam berbagai ukuran. Beberapa nilai PVDF yang tersedia secara komersial adalah kopolimer VDF dan sejumlah kecil monomer yang mengandung fluorin lainnya (umumnya kurang dari 6%), penggunaan monomer yang mengandung fluorin seperti HFP, CTFE dan TFE, dll. Monomer sehingga polimer memiliki beberapa sifat berbeda dari homopolimer, seperti meningkatkan kelembutan PVDF, sehingga lebih cocok untuk pemrosesan kawat dan kabel.

Kedua, bentuk kristal PVDF

Homopolimer Polyvinyliden Fluoride (PVDF) adalah polimer semi-kristal yang derajat kristalinitasnya bervariasi dari 50% hingga 70% tergantung pada metode produksi dan riwayat termodinamika proses. Tingkat kristalinitas sangat mempengaruhi kekakuan, kekuatan mekanik dan ketahanan dampak polimer PVDF. Faktor-faktor lain yang mempengaruhi sifat-sifat PVDF termasuk berat molekul dan distribusinya, penyimpangan dalam rantai karbon-karbon polimer, dan morfologi kristal. Mirip dengan poliolefin linier lainnya, bentuk kristal polimer PVDF terdiri dari kisi berlapis dan bentuk bola. Perbedaan ukuran dan distribusi antara keduanya untuk berbagai ukuran produk PVDF ditentukan dengan metode polimerisasi.

Kristalisasi PVDF menunjukkan fenomena polikristalin homogen yang kompleks yang tidak terlihat pada polimer lain yang diketahui. Ada empat bentuk kristal yang berbeda: α, β, γ, dan δ. Lima bentuk kristal juga telah dilaporkan dalam literatur, yaitu α, β, γ, Δ, dan ε. Bentuk -bentuk kristal ini hadir dalam rasio yang berbeda, dan faktor -faktor yang mempengaruhi rasio struktur kristal ini meliputi: tekanan, kekuatan medan listrik, kristalisasi leleh terkontrol, presipitasi dari pelarut, dan ada atau tidak adanya spesies kristal selama kristalisasi. α dan β adalah bentuk kristal yang paling umum dalam situasi praktis. morfologi. Biasanya, keadaan kristal α terbentuk selama pemrosesan leleh normal, keadaan kristal β tumbuh dari deformasi mekanis dari sampel yang diproses lebur, keadaan kristal γ dihasilkan dalam kondisi khusus, dan keadaan kristal Δ disebabkan oleh distorsi dari satu fase di bawah medan listrik yang tinggi. The density of PVDF is 1.98 g/cm3 for all α-crystalline cases, and 1.68 g/cm3 for amorphous PVDF, so that when the density of a typical commercially available PVDF product is 1.75 to 1.78 g/cm3, this indicates that its degree kristalinitas sekitar 40%.

Ketiga, kinerja dasar PVDF

(1) Sifat mekanik

PVDF memiliki sifat mekanik yang sangat baik. Dibandingkan dengan polimer perfluorokarbon, deformasi elastis di bawah beban (yaitu resistensi creep) jauh lebih baik, umur pelek diri yang berulang lebih panjang, dan resistensi penuaan juga ditingkatkan. Kekuatan mekanis secara signifikan ditingkatkan dengan perlakuan terarah. Mengisi sejumlah kecil manik -manik kaca atau serat karbon dapat meningkatkan kekuatan polimer dasar. Sifat mekanik PVDF adalah sebagai berikut.

PVDF (Polyvinylidene Fluoride) memiliki sifat mekanik yang sangat baik, dan parameter properti mekaniknya adalah sebagai berikut:

Kekuatan tarik: Kekuatan tarik PVDF adalah hingga 50mpa, hampir dua kali lipat dari PTFE (Polytetrafluoroethylene) 1.

Modulus Tarik: Pada tingkat tarik 5mm/menit, modulus tarik PVDF adalah 2280Mpa2.

Kekuatan luluh tarik: Pada laju tarik 50mm/menit, kekuatan luluh tarik PVDF adalah 59Mpa2.

Perpanjangan saat istirahat: Pada tingkat tarik 50mm/menit, perpanjangan saat istirahat PVDF adalah 60%2.

Kekuatan lentur: Kekuatan lentur PVDF adalah antara 48 dan 62 MPa3.

Modulus lentur elastisitas: Modulus lentur PVDF adalah antara 1,4 dan 1,8 GPA3.

Kekuatan kompresi: Kekuatan kompresi PVDF adalah antara 69 dan 103 MPa3.

Kekuatan Dampak: Kekuatan Dampak PVDF adalah 211j-m-¹3.

Pertunjukan	60Hz	10-3 Hz	10-6Hz	10-9Hz
Konstanta dielektrik (25 ° C)	9 ~ 10	8 ~ 9	8 ~ 9	3 ~ 4
Kerugian dielektrik	0,03 ~ 0,05	0,005 ~ 0,02	0,03 ~ 0,05	0,09 ~ 0,11
Volume Resistance/Ω.M				2x10-12
Kekuatan dielektrik Ketebalan/0,003175m Thichness/0,000203m				260 1300

(2) Sifat listrik

Nilai sifat listrik homopolimer PVDF tanpa pengisi dan tidak diobati tercantum dalam Tabel 2, di mana nilainya sangat bervariasi dengan pendinginan dan pasca perawatan, yang menentukan polimer untuk memiliki bentuk kristal yang berbeda. Untuk spesimen yang dirawat dalam berbagai kondisi pada kekuatan medan listrik yang sangat tinggi (polarisasi) yang berorientasi untuk mendapatkan morfologi kristal terpolarisasi terarah, konstanta dielektrik setinggi 17 diukur.

Sifat dielektrik unik PVDF dan fenomena polikristalin homogen memberikan aktivitas piezoelektrik dan termoelektrik tinggi polimer ini. Hubungan antara fenomena feroelektrik PVDF, termasuk sifat piezoelektrik dan termoelektrik, dan sifat listrik lainnya telah secara khusus dibahas dalam referensi. Struktur konstan dielektrik tinggi yang diperoleh dan fenomena polikristalin homogen yang kompleks bersama dengan faktor kehilangan dielektrik yang tinggi membuat tidak mungkin untuk menggunakan PVDF sebagai bahan isolasi untuk konduktor yang terpapar arus frekuensi tinggi, karena bahan isolasi akan memanas dalam kasus ini dan mungkin bahkan meleleh. Di sisi lain, PVDF dapat dengan mudah dicairkan dengan menggunakan frekuensi radio atau pemanasan elektrolit, dan fitur ini digunakan dalam proses atau koneksi tertentu. Iradiasi berenergi tinggi tautan silang PVDF, sehingga meningkatkan kekuatan mekaniknya. Properti ini juga unik di antara polimer poliolefin, karena polimer lain terdegradasi ketika terpapar iradiasi energi tinggi.

(3) Sifat kimia

PVDF juga memiliki sifat kimia yang sangat baik dan tahan terhadap sebagian besar asam anorganik, basa lemah, halogen dan agen pengoksidasi bahkan pada suhu tinggi, serta senyawa alifatik organik dan aromatik dan pelarut terklorinasi. Namun, basis yang kuat, amina, ester dan keton dapat menyebabkan PVDF membengkak, melembutkan atau bahkan larut tergantung pada kondisi. Ester dan keton tertentu dapat digunakan sebagai pelarut bersama untuk melarutkan PVDF. Sistem seperti itu memungkinkan lapisan cair larut ketika suhu naik, menghasilkan laminasi yang baik.

PVDF adalah salah satu dari sedikit polimer semi-kristal yang kompatibel dengan polimer lain, terutama resin akrilik dan metakrilik. Bentuk kristal, sifat dan kinerja polimer campuran ini tergantung pada struktur dan komposisi polimer yang ditambahkan, serta komposisi PVDF. Misalnya, etil poliakrilat sepenuhnya larut dengan PVDF, sedangkan isopropil poliakrilat dan congenernya tidak. Saat memilih kecocokan, penting untuk memiliki efek dipol yang kuat untuk mendapatkan kompatibilitas dengan PVDF, sedangkan Polyvinyl fluoride tidak kompatibel dengan poliviniliden fluoride.