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聚偏二氟乙烯,簡(jiǎn)稱(chēng)PVDF,是一種高度非反應(yīng)性熱塑性含氟聚合物。其可通過(guò)1,1-二氟乙烯的聚合反應(yīng)合成。

溶于二甲基乙酰胺等強(qiáng)極性溶劑??估匣⒛突瘜W(xué)藥品、耐氣候、耐紫外光輻射等性能優(yōu)良。

可用作工程塑料,用于制密封圈耐腐蝕設(shè)備、電容器,也用作涂料、絕緣材料和離子交換膜材料等。


PVDF材料物理性質(zhì):

PVDF主要用于對(duì)純度有極高要求,同時(shí)需要抗溶劑及酸堿腐蝕的場(chǎng)合。比起其他含氟聚合物,比如聚四氟乙烯,PVDF的密度較低(1.78g/cm)。

PVDF可用于生產(chǎn)管材、板材、薄膜、基板以及線(xiàn)纜的絕緣外皮。同時(shí),其還可進(jìn)行注射成型或焊接,廣泛用于化工、半導(dǎo)體、制藥以及國(guó)防工業(yè),比如它可以用于制造鋰離子電池。此外,它還可以制成交叉鏈接閉孔泡沫,在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。

精細(xì)粉末品級(jí)的PVDF,如KYNAR 500 PVDF以及HYLAR 5000 PVDF,可以用于制造高端金屬涂料。這種涂料具有極高的光澤度以及色澤穩(wěn)定性。在許多建筑中,比如雙峰塔,臺(tái)北101,都可以發(fā)現(xiàn)這種涂料的身影。商用建筑以及住宅的鋪金屬屋面也可用到這種涂料。

由于PVDF薄膜對(duì)于氨基酸具有非特異親和性,因而其可以在Western印跡法檢測(cè)中用于固定蛋白質(zhì)。

1969年,研究人員發(fā)現(xiàn)PVDF具有較強(qiáng)的壓電效應(yīng):極化(即放入強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生凈偶極矩)薄膜的壓電系數(shù)為6-7pC/N,比當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的聚合物的相應(yīng)數(shù)值大10倍以上。

PVDF的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)約為?35°C,結(jié)晶度通常為50–60%。為了賦予材料壓電特性,材料通常會(huì)先沿著分子鏈的方向被機(jī)械拉伸,再在張力下進(jìn)行極化。PVDF有多種固態(tài)相:α相(TGTG')、β相(TTTT)以及γ相(TTTGTTTG')。這幾種相的差別在于分子鏈?zhǔn)琼樖剑═)的還是反式(G)的。PVDF在極化后會(huì)成為鐵電聚合物,具有良好的壓電性與熱釋電性。這些性質(zhì)令其可以用于生產(chǎn)傳感器與電池,比如一些新型的熱圖攝影機(jī)的傳感器就用到了PVDF薄膜。

與一些其他的壓電材料,如PZT,不同,PVDF的d33值是負(fù)的。從物理意義的角度上說(shuō),這一點(diǎn)意味著,當(dāng)其他材料在電場(chǎng)中膨脹時(shí),PVDF則會(huì)收縮,反之亦然。


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