?聚偏氟乙烯(PVDF)是一種半結(jié)晶性氟聚合物,具有一系列優(yōu)異的物理、化學(xué)、電學(xué)及機(jī)械特性,使其在眾多工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。以下是其主要特性概述:
1. 物理與機(jī)械性能
- 密度:約 1.75–1.78?g/cm3(晶體區(qū)域)。
- 外觀:白色至半透明,分子量通常在 5?萬–50?萬?g/mol 之間。
- 機(jī)械強(qiáng)度:高拉伸強(qiáng)度、彎曲應(yīng)力、壓縮應(yīng)力、剛度和硬度,耐磨、抗沖擊。
- 熱性能:長期使用溫度范圍約 ?40?℃ 至 +140?℃,熔點(diǎn) 165–172?℃,熱穩(wěn)定性好(1?% 質(zhì)量損失溫度約 375?℃)。
2. 化學(xué)與環(huán)境穩(wěn)定性
- 耐化學(xué)性:對大多數(shù)有機(jī)溶劑、酸、堿、油類及氧化劑具有優(yōu)異抵抗能力,即使在升高溫度下仍保持穩(wěn)定。
- 耐候性:抗紫外線、γ 射線輻射,不易老化。
- 低吸水性:幾乎不吸水,適合潮濕環(huán)境使用。
- 生物相容性:無毒、生理惰性,可用于醫(yī)療、食品接觸場合。
3. 電學(xué)與功能特性
- 介電性能:介電常數(shù) 4.5–9.5,體積電阻率約 2×101??Ω·cm,是高絕緣材料。
- 壓電/鐵電性:β 晶型具有顯著壓電(d??≈30?pC/N)與熱電效應(yīng),適用于傳感器、能量收集等。
- 防火性能:遇火緩慢熔化,煙釋放量少,具有一定阻燃性。
4. 加工與使用優(yōu)勢
- 易加工:可通過擠出、注塑、壓塑、靜電紡絲等工藝成型,適合制造薄膜、纖維、涂層等。
- 表面特性:低表面粗糙度、疏水(接觸角大)。
- 壽命長:在正常環(huán)境下可使用超過 50 年而不顯著喪失性能。
5. 主要應(yīng)用領(lǐng)域
基于上述特性,PVDF 常用于:
- 電子/電器:壓電傳感器、電容器、能量收集裝置。
- 化工/能源:耐腐蝕管道、儲罐襯里、燃料電池膜。
- 建筑/汽車:外墻涂層、防腐結(jié)構(gòu)件。
- 醫(yī)療/生物:植入物、縫合線、藥物輸送系統(tǒng)。
- 環(huán)保/過濾:微濾、超濾膜,抗污染過濾器。
總之,PVDF 以其綜合的耐化學(xué)、耐熱、高機(jī)械強(qiáng)度以及特有的壓電/鐵電性能,成為高性能聚合物中的佼佼者,適用于從日常工業(yè)到高科技領(lǐng)域的多種場景。
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