PVDF树脂的熔点(170℃)和分解温度(316℃)之间相差较大,热稳定性良好,便于加工,但应考虑PVDF树脂熔体导热性较差、粘度较高且粘度随剪切应力增加而下降的特点。加工PVDF树脂时无需添加润滑剂和稳定剂等助剂,如需要,可用二硫化钼、石墨、玻璃纤维等对其改性。与全氟树脂不同,加工PVDF树脂可使用聚氯乙烯和聚烯烃的加工设备,其材质不必是不锈钢。PVDF树脂不吸湿,加工前不必干燥处理。PVDF树脂是高结晶聚合物,其模压收缩率较大,约为3%,因此可对其产品进行锯、刨、钻、磨和车削等机械加工,还可以进行熔接和表面金属化等处理。
PVDF树脂可采用通用热塑性塑料的加工方法进行加工,具体条件如下所示。
(1)模塑
预热PVDF树脂粉料至180~190℃,模具保温于160~170℃,于14MPa压力下保压5min后即可急速水冷;或在此压力下缓冷到90℃出模。常用于加工泵和阀门衬里、管道、管件及其他制件。
(2)挤塑
挤塑加工PVDF树脂时可采用等距不等深的L/D=20的螺杆,通常用于挤出聚乙烯的螺杆也可适用。机筒温度为205~260℃,口模温度为220~275℃;可挤出板、棒、管、膜各种产品。
(3)注塑
注塑压力为80~110MPa,机筒温度为220~290℃,喷嘴温度为180~260℃,模温为60~90℃,成型周期为40~60s。注塑是PVDF树脂最常用的加工形式之一,可加工各类容器、板材。
(4)浇铸
以二甲基乙酰胺作溶剂,配成含固体量为20%的溶液浇在铝箔上,经过200~300℃的热熔,快速水冷却,即可制得浇铸PVDF树脂膜。
PVDF树脂的分散液也可进行喷涂加工。需喷涂的制品经表面处理后加热至250℃左右,用喷枪均匀喷涂,储罐压力为MPa,喷枪空气压力为0.1MPa,喷涂速度为每分钟100gPVDF树脂;将喷涂后的制品在120℃下加热30min,再在240~250℃下加热20 min后,就形成了20~40μm厚的完整光滑的PVDF树脂涂层。
(5)极化
将拉伸过的PVDF树脂膜的两面用真空镀膜法蒸镀上1层金属膜后作为电极,常用的金属有铝、铜、银,镀层厚度约为0.1μm,再在强直流电场下极化,极化温度为80~100℃,极化场强度为500kV/cm,极化时间为 30~60min,即可得到压电性较好的PVDF膜。
应用情况
根据PVDF树脂的性能和用途,可将其分为许多品种和品级,既有粒料和粉料,又有乳液和分散液,还有共聚物、合金和填充料等。PVDF树脂主要应用在化工设备、电子电气和建筑涂料3个方面,此外,由于具有独特的压电性和热电性,PVDF树脂作为一种新颖的电功能材料,成为近年来应用研究的热点。
PVDF树脂具有优异的耐高温、耐化学腐蚀性能,高强度和良好的加工性以及抗疲劳、抗蠕变等特性,是化工设备流体处理系统的理想防腐材料,例如用PVDF树脂可制成系统整体或衬里的泵、阀门、管子、管路配件、储槽和热交换器等。
PVDF树脂的化学稳定性好,电绝缘性能优异,被广泛用于电子电气行业。用PVDF树脂材料制作的设备能满足TOCS以及阻燃的要求。例如Kynar,Kynar Flex等PVDF树脂品牌具有洁净(生产过程中经过了18MGH超纯水严格清洗 )、易加工并可不加添加剂、加工温度较低、不会引入金属离子、强度高不易损坏、耐酸、耐臭氧腐蚀、耐渗透和阻燃性好等特点,被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送。
PVDF树脂具有超强的耐候性、耐紫外线性能,可在户外长期使用,无需保养。以Kynar为基干的PVDF树脂涂料涂装在镀锌铁板、铝板或铝型材等建筑构件上,可使用20年以上,被广泛用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等。
PVDF树脂还可与其他树脂共hungai性,例如,与ABS树脂共混制得的复合材料不仅保留了其各自的特性,而且耐候性和加工性都很好,可广泛应用于建筑、车辆内外装饰、家电外壳及屋顶阳台装饰等。
用途小结:
防腐蚀用途:粉末涂层、衬里管道、接头、泵、阀门、板,汽车燃油传输系统;
耐老化用途:表面粉层的复合膜,太阳能电池背板膜,风力发电保护膜;
电气用途:电线baopi、压电膜、热电膜、可充电电池材料、锂电池上的电极粘结剂;
半导体食品制药业:生物加工、医用过滤膜、食品及饮料加工膜
其他用途:钓鱼线、中空线、各种弦乐器上的弦,超纯水设备机械