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聚偏二氟乙烯知识大全

发布时间:13-02-28 来源: 点击量:85543
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聚偏二氟乙烯简介

  聚偏二氟乙烯是透明或是半透明的结晶性聚合物,结晶度68%左右,氟含量为59%,分子量25-100万。抗冲击强度高,耐磨耗,耐蠕变,韧性好,是氟塑料中最强韧的,具有较高的耐热性,不然性,长期使用温度为-40℃-150℃,具有突出的耐气候老化性,耐臭氧、耐辐照、耐紫外光,具介电性能优异。耐腐蚀性能优良,室温下不被酸、碱、强氧化剂量测定、卤素所以腐蚀。聚偏二氟乙烯不但有很强的耐磨性和抗冲击性能,而且在极端严酷与恶劣的环境中有很高的抗褪色性与抗紫外线性能。 聚偏二氟乙烯是目前含氟塑料中产量名列第二位的大产品,全球年产能超过4.3万吨。

  

聚偏二氟乙烯的特性

  聚偏氟乙烯是一种聚合物结晶,熔点低,机械强度高,耐磨损,耐切割,耐高温,耐腐蚀,高介电常数。

  1、聚偏二氟乙烯具有优良的耐化学腐蚀性、优良的耐高温色变性和耐氧化性。

  2、聚偏二氟乙烯具有优良的耐磨性、柔韧性、很高的抗涨强度和耐冲击性强度。

  3、聚偏二氟乙烯具有优良的耐紫外线和高能辐射性。

  4、聚偏氟乙烯也具有优异的耐候性,抗紫外线,耐辐射性能和加工性能,同时,聚偏氟乙烯处理温度低,熔体流动,可用于生产管,棒,板,片,纤维和塑料阀。

  

聚偏氟乙烯(PVDF)的氯化改性及其性能研究

  高分子量的聚偏氟乙烯(PVDF)具有优越的热稳定性、耐候性、化学惰性及柔韧性,因而被作为涂料广泛地应用于高层建筑、铝幕、机器零件等要求高耐久性的场所。但由于聚偏氟乙烯熔点较高,不溶于普通溶剂,并且对基材的附着力较差,从而限制了PVDF的应用范围。在聚合物中引入氯原子可以显著降低聚合物的熔点,提高其溶解性,而且氯化反应比较容易进行。基于上述考察我们开展了对PVDF进行氯化改性的工作。

  首先考察了各种因素如氯化剂、引发剂的种类及浓度、反应介质、反应温度和反应时间对氯化反应的影响,确定了合成氯化PVDF的最佳反应条件:即以流量170ml/min的氯气为氯化剂,5g/L的BPO为引发剂,在76℃下以四氯化碳为反应介质进行反应。

  其次在最佳反应条件下,对氯化反应的动力学过程进行了考察。

  结果发现:由于影响PVDF氯化反应的因素很多,而且PVDF的晶体结构复杂,并且由于—CF_2基团对亚甲基碳的钝化作用,因此PVDF氯化反应的微观动力学过程十分复杂,对其进行数学分析是十分困难的。所以我们对PVDF的氯化反应进行了宏观动力学的初步探讨,旨在建立一个氯化产物的氯含量与反应时间的宏观表达式。通过一系列的数学处理,我们建立了PVDF氯化深度与反应时间的关系式以及氯含量对时间的变化率方程,即[Cl%]=8.9937exp(-1.1070/t),(其中a=8.9937,b=-1.1070),并且通过PVDF氯含量实验值L_E与计算值L_C的良好线性关系,证明了上述方程的正确性。

  最后在最佳反应条件下,合成了氯含量为1.0%~16.3%的氯化PVDF,并在对其结构进行表征的同时考察了上述各种氯含量下的氯化PVDF的性能变化。结果表明:随着氯含量的增加,氯化PVDF由半晶状结构变为非晶形,粘度则由57mpa.s降至40mpa.s左右,熔点由163℃降至130℃左右,而溶解性则由不溶于丙酮变为溶于丙酮,而且溶解度参数的范围扩大,附着力也有了明显的改善,其与水的接触角由90°降至54°,而从热失重分析数据可以看出,氯含量为16.3%的氯化PVDF的热失重10%时的温度(393℃)与PVDF(423℃)相比仅降低了(?)°左右,因此可以认为其热稳定性在改性前后无明显的变化。

  

聚偏氟乙烯的应用

  由于PVDF具有良好的加工性能,聚偏氟乙烯防腐产品可以被用来作为一个阀门,管道,也可以采用全塑件,与聚偏氟乙烯为原料制造的大型设备,并可制成泡沫,结构复杂的包装和其他异型气体阻隔性能,具有特殊的压电,热电性能,用于建筑防腐,耐候涂料,化工防腐,压电材料,偏氟乙烯或聚偏氟乙烯和其他少量含氟共聚物,聚偏氟乙烯树脂的氟塑料和树脂的性能,除了具有良好的耐化学腐蚀,耐高温,耐氧化性,耐候性,铁氟龙胶带,耐辐射性能,还具有压电,介电性能,火电等特殊性能。

  PVDF的应用主要集中在石油化工,电子电器及氟碳漆三大领域,因为聚偏氟乙烯耐化学性好,加工性能和抗疲劳和抗蠕变,石油化工设备的流体处理系统作为一个整体或管道的泵,阀门,管道,管道配件,储存罐、热交换器一个最好的材料。其化学稳定性好,电绝缘性能,使设备能够满足要求,技和阻燃剂,被广泛应用于半导体工业的高纯化学品的储存和运输,近年来采用聚偏氟乙烯树脂制作的凝胶,多孔膜,如膈肌,锂电池的应用,使用聚偏氟乙烯需求增长最快的一个市场。聚偏氟乙烯为主要原材料的氟碳涂料,聚偏氟乙烯树脂具有超耐候性,可在户外长期使用,无维修,涂料被广泛应用于发电站,机场,高速公路,高层建筑如。此外,聚偏氟乙烯树脂也可与其它树脂改性,如聚偏氟乙烯树脂共混物和复合材料,特氟龙输送带,已广泛应用于建筑,汽车装潢,家用电器外壳。

  PVDF用作电子、电气工业中的包覆、电缆护套、印刷线路板、热收缩管、电容器介质、话筒、耳机、扬声器的驻极体、无触点键盘开关、超声波器件、光高频发生器等;化学工业中的泵、阀件、电解隔膜板、过滤及垫圈、衬里、耐腐蚀层等;兵器工业中的电引信、推进剂燃料密封等;还可用于机械工业中的齿轮、轴承等;室外建筑的装饰和防护的涂层或薄膜。


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