PVDF de la famille du fluorocarbone

November 03, 2024

Famille de résine fluor de forme cristalline PVDF, propriétés de base, méthode de synthèse, zones d'application et principaux fabricants

I. Introduction du PVDF

La résine de fluorure de polyvinylidène (PVDF) est un produit de fluoropolymère important, et est la deuxième production et l'utilisation de plastiques contenant du fluor. 2) Million.pvdf La résine combine les caractéristiques des résines fluor et des résines à usage général, et a d'excellentes performances de traitement, une résistance aux intempéries, une résistance à la corrosion, une isolation, une piézoélectricité et une diélectricité, etc. La résine PVDF est également largement utilisée dans la fabrication de résines fluor , et est largement utilisé dans la fabrication de résines de fluor, la résine PVDF a une excellente transformation, la métérabilité, la résistance à la corrosion, l'isolation, la piézoélectricité et la diélectricité.

La chaîne principale du PVDF a une structure de groupe CH2 et CF2 alternée, qui influence le PVDF pour avoir certaines des excellentes propriétés du polyéthylène (-ch2-ch2-) n et du polytétrafluoroéthylène (-cf2-cf2-) n, etc. Les notes de résine PVDF disponibles dans le commerce sont disponibles dans une large gamme de tailles. Certains niveaux de PVDF disponibles dans le commerce sont des copolymères de VDF et une petite quantité d'autres monomères contenant du fluor (généralement moins de 6%), l'utilisation de monomères contenant du fluor tels que HFP, CTFE et TFE, etc., l'ajout de copolymérisation Monomères afin que le polymère ait des propriétés différentes des homopolymères, par exemple pour améliorer la douceur du PVDF, de sorte qu'il convient plus au traitement des câbles et des câbles.

Deuxièmement, la forme cristalline de PVDF

Les homopolymères du fluorure de polyvinylidène (PVDF) sont des polymères semi-cristallins dont le degré de cristallinité varie de 50% à 70% selon la méthode de production et l'historique thermodynamique du processus. Le degré de cristallinité affecte considérablement la rigidité, la résistance mécanique et la résistance à l'impact des polymères PVDF. D'autres facteurs affectant les propriétés du PVDF comprennent le poids moléculaire et sa distribution, les irrégularités dans les chaînes de carbone en carbone du polymère et la morphologie cristalline. Semblable à d'autres polyoléfines linéaires, la forme cristalline des polymères PVDF se compose de réseaux en couches et de formes sphériques. La différence de taille et de distribution entre les deux pour différentes tailles de produits PVDF est déterminée par la méthode de polymérisation.

La cristallisation du PVDF présente un phénomène polycristallin homogène complexe non observé dans d'autres polymères connus. Il existe quatre formes cristallines différentes: α, β, γ et Δ. Cinq formes cristallines ont également été rapportées dans la littérature, à savoir α, β, γ, Δ et ε. Ces formes cristallines sont présentes dans différents rapports, et les facteurs affectant le rapport de ces structures cristallines comprennent: la pression, la force du champ électrique, la cristallisation de la fusion contrôlée, les précipitations des solvants et la présence ou l'absence d'espèces cristallines pendant la cristallisation. α et β sont les formes cristallines les plus courantes dans des situations pratiques. morphologie. Habituellement, l'état cristallin α est formé pendant le traitement normal de la fusion, l'état cristallin β provient de la déformation mécanique de l'échantillon transformé en fusion, l'état cristallin γ est généré dans des conditions spéciales et l'état cristallin Δ est causé par la distorsion d'une phase sous un champ électrique élevé. La densité du PVDF est de 1,98 g / cm3 pour tous les cas α-cristallins et 1,68 g / cm3 pour le PVDF amorphe, de sorte que lorsque la densité d'un produit PVDF disponible dans le commerce est de 1,75 à 1,78 g / cm3, ce qui indique que son degré est degré de cristallinité est d'environ 40%.

Troisièmement, les performances de base du PVDF

(1) Propriétés mécaniques

Le PVDF a d'excellentes propriétés mécaniques. Par rapport aux polymères perfluorocarbone, la déformation élastique sous charge (c.-à-d. La résistance au fluage) est bien meilleure, la durée de vie de la flexion répétée est plus longue et la résistance au vieillissement est également améliorée. La résistance mécanique est considérablement améliorée par le traitement directionnel. Le remplissage d'une petite quantité de perles de verre ou de fibres de carbone peut améliorer la résistance du polymère de base. Les propriétés mécaniques PVDF sont les suivantes.

Le PVDF (fluorure de polyvinylidène) a d'excellentes propriétés mécaniques, et ses paramètres de propriété mécanique sont les suivants:

Résistance à la traction: La résistance à la traction du PVDF est jusqu'à 50MPA, presque deux fois celle de PTFE (polytétrafluoroéthylène) 1.

Module de traction: À une traction de 5 mm / min, le module de traction du PVDF est de 2280MPA2.

Force d'élasticité de la traction: À un taux de traction de 50 mm / min, la limite d'élasticité de la traction du PVDF est de 59MPA2.

Allongement à la pause: À un taux de traction de 50 mm / min, l'allongement à la rupture du PVDF est de 60% 2.

Force en flexion: la résistance à la flexion du PVDF se situe entre 48 et 62 MPa3.

Module de flexion d'élasticité: le module de flexion du PVDF se situe entre 1,4 et 1,8 gpa3.

Résistance à la compression: La résistance à la compression du PVDF se situe entre 69 et 103 MPA3.

Force d'impact: La résistance à l'impact du PVDF est de 211J-M-¹3.

Performances	60 Hz	10-3 Hz	10-6Hz	10-9hz
Constante diélectrique (25 ° C)	9 ~ 10	8 ~ 9	8 ~ 9	3 ~ 4
Perte diélectrique	0,03 ~ 0,05	0,005 ~ 0,02	0,03 ~ 0,05	0,09 ~ 0,11
Résistance au volume / Ω.m				2x10-12
Résistance diélectrique Épaisseur / 0,003175m Thichness / 0.000203m				260 1300

(2) Propriétés électriques

Les valeurs des propriétés électriques de l'homopolymère PVDF sans remplissage et non traitées sont répertoriées dans le tableau 2, où les valeurs varient considérablement avec le refroidissement et le post-traitement, qui déterminent que le polymère a des formes cristallines différentes. Pour les échantillons qui ont été traités dans diverses conditions à des forces de champ électrique très élevées (polarisation) orientées pour obtenir une morphologie cristalline polarisée directionnelle, des constantes diélectriques aussi élevées que 17 ont été mesurées.

Les propriétés diélectriques uniques du PVDF et du phénomène polycristallin homogène donnent à cette activité piézoélectrique et thermoélectrique à ce polymère. La relation entre les phénomènes ferroélectriques du PVDF, y compris les propriétés piézoélectriques et thermoélectriques, et d'autres propriétés électriques a été spécifiquement discutée dans les références. La structure constante diélectrique élevée obtenue et les phénomènes polycristallins homogènes complexes ainsi que le facteur de perte diélectrique élevé rendent impossible d'utiliser le PVDF comme matériau isolant pour les conducteurs exposés à des courants à haute fréquence, car le matériau isolant se réchaufferait dans ce cas et peut peut même fondre. D'un autre côté, le PVDF peut être facilement fondu par radiofréquence ou chauffage électrolytique, et cette fonction est utilisée dans certains processus ou connexions. L'irradiation à haute énergie réticule le PVDF, augmentant ainsi sa résistance mécanique. Cette propriété est également unique parmi les polymères polyoléfines, car d'autres polymères se dégradent lorsqu'ils sont exposés à une irradiation à haute énergie.

(3) Propriétés chimiques

Le PVDF a également d'excellentes propriétés chimiques et résiste à la plupart des acides inorganiques, des bases faibles, des halogènes et des agents oxydants même à des températures élevées, ainsi qu'aux composés aliphatiques et aromatiques organiques et de solvants chlorés. Cependant, de fortes bases, amines, esters et cétones peuvent provoquer un gonflement, un adoucissement ou même de se déshabiller du PVDF en fonction des conditions. Certains esters et cétones peuvent être utilisés comme co-solvants pour dissoudre le PVDF. Un tel système permet au revêtement en fusion de se dissoudre à mesure que la température augmente, entraînant une bonne laminage.

Le PVDF est l'un des rares polymères semi-cristallins compatibles avec d'autres polymères, en particulier les résines acryliques et méthacryliques. La forme cristalline, les propriétés et les performances de ces polymères mélangés dépendent de la structure et de la composition des polymères ajoutés, ainsi que de la composition du PVDF. Par exemple, le polyacrylate d'éthyle est complètement miscible avec le PVDF, contrairement à l'isopropyl polyacrylate et à ses congénères. Lors de la sélection d'une correspondance, il est important d'avoir un fort effet dipolaire pour obtenir une compatibilité avec le PVDF, tandis que le fluorure de polyvinyle n'est pas compatible avec le fluorure de polyvinylidène.