氟材料家族之聚偏氟乙烯PVDF简介

谈到氟材料，大家的第一反应就是聚四氟乙烯（TPFE）不粘锅，的确氟材料有着这样的优点，很多容器内衬就是用的氟材料。之前小编在实验室做环氧树脂预浸料实验时深有体会，那黏黏的怎么也弄不干净，唯有在聚四氟乙烯做内衬的容器里，即使当时清理不干净，后面等其固化了，用铁片轻轻一刮就干净了。聚四氟乙烯内衬图源网络聚四氟乙烯可以说是氟材料家族较为著名的，5G时代的到来更是把它推上了另外一个高点，让氟塑料凸显于众眼之中。氟塑料不看不知道，一看吓一跳，氟塑料家族还是比较庞大的，涉及面广泛，应用也比较多，可以看下面这张图。从图中我们不难看出，氟塑料的种类很多，小编准备近期和大家一同学习了解氟塑料家族成员，如有不足之处欢迎大家加群指正交流。关于聚四氟乙烯，大家已经耳熟能详，就不多做介绍，今天在这里小编给大家介绍一下目前氟家族使用量第二大的氟塑料——聚偏氟乙烯。

一、概述

聚氟乙烯是什么材料？聚偏氟乙烯（Polyvinylidenefluoride，英文缩写PVDF），主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物。掌握氟塑料的结构要从聚四氟乙烯开始，如下图是PVDF的化学结构式，比较PTFE的化学结构式不难发现，PTFE一侧的两个F被H取代，就成为了PVDF。PVDF结构式PTFE结构式

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晶体结构这是一种典型的半结晶聚合物。50%无定形。它具有高度规则的结构，大多数VDF单元都是头尾相连的，单体单元的比例极低。这种氟塑料存在于四种可能构象命名为α，β，γ和δ阶段。C-F键是极性的，当聚合物的所有偶极子朝着相同的方向排列时，得到最高的偶极矩，对应于聚合物的β相。β相是聚合物压电特性的理想相。α晶体的偶极矩向相反方向取向，形成零净极化。PVDF的α相和β相结构(资料来源：皇家化学学会)物理性质相比于其他商用氟热塑料，PVDF熔点最低，在载荷作用下具有最高的热偏转温度。高聚物偏转温度，°C熔点，°C0.5MPa1.8MPaPVDFPCTFE聚四氟乙烯ECTFEETFEPFAFEP与其他氟聚合物相比，PVDF具有较高的结晶度和表面张力性能。PVDF显示低渗透气体和液体。PVDF的透气性受结晶程度和结晶部位改性的影响。与ETFE和ECTFE相比，PVDF具有类似的特性。拉伸模量但冲击强度较低。HFP或CTFE的改性降低了模量，但提高了伸长率和冲击强度。项目(标准)PVDFETFEECTFE熔点，°C，ASTMD---46比重g/cm3，ASTMD79(固体)1.75-1..71.7抗拉强度

3°C，MPa，ASTMD---60伸长率

3°C，%，ASTMD---50拉伸模量

3°C，MPA，ASTMD-冲击强度

3°C，J/m，ASTMD-不间断不间断热膨胀系数，ASTMD~10-49x10-55x10-5处理温度范围，°C00---介电常数，(1KHz)，ASTMD.5-13..6.6介电强度，千伏/毫米，ASTMD--90耗散系数(1KHz)，ASTMD.-0...LOI，%，ASTMD当暴露在火焰中时，PVDF是不可燃的。而且没有滴水。它是自动熄灭-它是符合TLV0。氧合指数为44%。它还具有良好的抗紫外线能力。

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化学性质PVDF兼具氟树脂和通用树脂的特性，其树脂本身具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能。

二、应用

PVDF在工业、电子电器、化学设备、电线电缆、管道等都有着相应的应用，主要作为密封、垫圈、内衬材料等，最广烦的应用还是应用于压电薄膜、太阳能背板膜、锂电池隔膜等高端功能性薄膜。PVDF颗粒自身难以成膜，若要把PVDF颗粒制成薄膜必须添加其他材料—30%左右的聚甲基丙烯酸甲酯（简称PMMA，俗称亚克力）作为增塑剂以提高其成膜性，加入PMMA后的PVDF在熔融状态下更容易成膜，如下是PVDF薄膜产品类别及其应用。

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PVDF超滤膜和PVDF微滤膜水处理用PVDF膜，分为超滤膜和微滤膜两种，主要用于污水、海水淡化等的前处理，清除大分子、细菌、泥沙等杂质。疏水性聚偏二氟乙烯膜主要应用于气体及蒸汽过滤、高温液体的过滤。水性聚偏二氟乙烯膜主要应用于组织培养基、添加剂等除菌过滤。溶剂和化学原料的净化过滤，试剂的无菌处理，高温液体的过滤等。PVDF薄膜户外建筑用PVDF膜，主要用于户外建筑的玻璃、外墙、户外广告牌等的保护，主要是耐老化和耐磨功能。

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PVDF压电薄膜PVDF压电薄膜即聚偏佛乙烯压电薄膜是0世纪70年代在日本问世的一种新型高分子压电材料，因其较复杂的极化处理工艺，到目前为止，世界上只有少数先进国家生产。PVDF压电薄膜是一种柔软、质轻、高韧度塑料薄膜，可以根据需要制成各种形状、厚度的元件，与微电子技术结合，能支撑多功能传感元件。PVDF压电膜的特点：PVDF压电薄膜具有独特的介电效应、压电效应、热电效应。与传统的压电材料相比具有频响宽、动态范围大、力电转换灵敏度高、机械性能强度高、声阻抗易匹配等特点，并具有重量轻、柔软不脆、耐冲击、不易受水和化学药品的污染、易制成任意形状及面积不等的片或管等优势。PVDF压电薄膜应用领域广泛，从消费电子到汽车电子、小型家电、医疗设备、仪器仪表以及军用及高科技领域，下面为一些民用领域PVDF压电薄膜的主要应用。

三、相关企业

国外：PVDF主要生产企业有阿科玛、索尔维、3M、吴羽、大金等。国内：PVDF主要生产企业为华夏神州、浙江巨化、三爱富、孚诺林化工、蓝天环保氟材料、德宜新材料、龙星化工等，如下是公司的简介（排名不分先后）。1.阿科玛阿科玛在欧洲、北美和亚洲三大洲均设有PVDF生产基地，阿科玛常熟基地的PVDF工厂自年成立以来，一直在迅猛发展。在01年产能提升50%的基础上，进一步提升了5%的产能，阿科玛PVDF牌号：Kynar?PVDF。

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