PVDF (Polyvinylidene Fluoride) 물질에 대해 알아야 할 것

PVDF라는 이름은 조금 이상하게 들릴지 모르지만 우리 삶에는 광범위한 응용 프로그램이 있습니다.

그 이름은 폴리 비닐 리덴 불소이며, 폴리 비닐 리덴 불소, 폴리 비닐 리덴 불소, 폴리 비닐 리덴 플루오 라이드 수지, 폴리 비닐 리덴 플루오 라이드 수지 등과 같은 별명을 갖는다. 외관 측면에서, 그것은 일반적으로 흰색 가루 또는 과립입니다.

PVDF로서 약조화 된 폴리 (비닐 리덴 플루오 라이드)는 주로 비닐 리덴 불소의 비닐 리덴 플루오 라이드의 동성애 제와 소량의 플루오린 함유 비닐 단량체를 지칭하는데, 이는 플루오린 리진 및 일반-개선 레인의 특성을 결합하고 압전 전기, 유전체 및 기타 특수 특성 (열전 전기 등) 등은 화학 저항성, 고온 저항성, 산화 저항성 외에도 전 세계 생산 능력을 갖춘 불소 함유 플라스틱 생산에서 두 번째로 큰 제품입니다. , 날씨 저항 및 방사선 저항은 또한 압전, 유전체, 열전 및 기타 특수 특성을 갖는다.

플루오로 카본의 화학 구조는 불소-탄소 결합과 결합되며,이 구조는 짧은 결합 특성을 갖는 수소 이온과 가장 안정적이고 강한 결합을 형성한다. 따라서, 플루오로 카본 코팅은 특수한 물리적 및 화학적 특성을 가지며, 내마모성과 충격 저항성이 강할뿐만 아니라 극도로 가혹하고 가혹한 환경에서도 희미한 및 자외선 성능에 대한 저항력이 높습니다.

물리적 특성

PVDF는 주로 극도의 순도가 필요한 경우, 용매 및 산 및 염기에 대한 저항성이 사용됩니다. PVDF는 PTFE와 같은 다른 형광 폴리머보다 밀도 (1.78 g/cm)가 더 낮습니다.

PVDF는 케이블 용 튜브, 시트, 필름, 기판 및 절연 재킷을 생산하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 주입 성형 또는 용접 될 수 있으며 예를 들어 리튬 이온 배터리를 만드는 데 사용할 수있는 화학, 반도체, 제약 및 방어 산업에 널리 사용됩니다. 또한 항공 우주 응용 분야에서 점점 더 많이 사용되는 가교 된 폐쇄 세포 폼으로 만들 수 있습니다.

Kynar 500 PVDF 및 Hylar 5000 PVDF와 같은 PVDF의 미세 분말 등급은 고급 금속 코팅에 사용할 수 있습니다. 이 코팅은 광택과 색 안정성이 매우 높습니다. 이 코팅은 Twin Peaks Tower 및 Taipei 101과 같은 많은 유명한 건물에서 찾을 수 있습니다. 상업용 건물과 주거용 포장 금속 지붕에도 사용됩니다.

PVDF 필름은 아미노산에 대한 비특이적 친화력으로 인해 웨스턴 블 롯팅 분석에서 단백질을 고정시키는 데 사용될 수있다.

1969 년에 연구원들은 PVDF가 강한 압전 효과를 가지고 있음을 발견했습니다. 편광의 압전 계수 (즉, 순 쌍극자 모멘트를 생산하기 위해 강한 전기장에 넣음) 필름은 6-7 PC/N이었으며, 이는 10 배 이상이었습니다. 당시 발견 된 폴리머의 해당 값보다 큽니다.

PVDF는 약 -35 ℃의 유리 전이 온도 (TG)와 일반적으로 50-60%의 결정도를 갖는다. 재료에 압전 특성을 부여하기 위해, 재료는 일반적으로 분자 사슬의 방향으로 기계적으로 뻗어 다음 장력 하에서 편광 됩니다 .PVDF ) 및 γ 단계 (tttgtttg '). 이들 단계 사이의 차이점은 분자 사슬이 CIS (T) 또는 트랜스 (G.) PVDF가 편광 될 때 강유전성 중합체가되고 우수한 압전 및 파이로 전기 특성을 갖는지 여부이다. 이러한 특성을 사용하면 PVDF 필름을 사용하는 새로운 열계 카메라 센서와 같은 센서 및 배터리 제작에 사용할 수 있습니다.

PZT와 같은 다른 압전 재료와 달리 PVDF는 음의 D33 값을 갖습니다. 물리적 측면에서, 이것은 다른 재료가 전기장에서 확장되지만 PVDF는 계약을 체결하고 그 반대도 마찬가지입니다.

주요 속성

PVDF는 일반적으로 현탁액 중합 또는 비닐 리덴 플루오 라이드의 에멀젼 중합에 의해 생성된다.

물리적 특성 측면에서 PVDF는 상대 밀도가 1.76 ~ 1.79이며, 160 ° C ~ 170 ° C의 용융점은 -60 ° C ~ +150 ° C의 광범위한 온도에서 사용될 수 있으며, 디메틸 아세트 아미드와 같은 강한 극성 용매에 가용성.

PVDF에는 많은 뛰어난 속성이 있습니다. 첫째, 내열성이 우수하며 고온에서도 안정성을 유지합니다. 둘째, 화학적 안정성이 우수하며 광범위한 화학 물질에 내성이 있습니다. 기상 저항, UV 저항 및 고 에너지 방사선에 대한 저항성도 우수합니다. 또한, PVDF는 높은 극성, 높은 유전 상수 및 높은 유전체 손실 각도 탄젠트를 갖는다.

처리 측면에서 PVDF는 비교적 간단하며 공통 성형, 압출 및 사출 성형 방법을 적용 할 수 있습니다.

성형 조건 측면에서 원래 패키지에는 건조가 필요하지 않습니다. 주입 온도는 일반적으로 180-230 ℃에서 제어됩니다. 곰팡이 온도는 60-90 ℃이다. 압출 온도는 180-265 ℃이며; 다이 머리 온도는 66-140 ℃이다.

저장의 경우, PVDF는 먼지 및 수분 혼합과 같은 불순물을 방지하기 위해 깨끗하고 건조한 환경에서 5-30 ℃에서 보관해야합니다. 운송은 비유증 상품으로 취급되어야하며, 열, 수분 또는 폭력 진동은 과정에서 피해야합니다.

PVDF는 많은 분야에서 중요한 역할을합니다

석유 화학 분야에서는 화학 저항성이 우수하고 가공성 및 우수한 피로 및 크리프 저항으로 인해 유체의 전체 또는 늘어선 펌프, 밸브, 파이프 라인, 탱크 및 열 교환기에 이상적인 선택 중 하나가되었습니다. 석유 화학 장비의 처리 시스템.

PVDF는 전기 및 전자장에서도 사용됩니다. 우수한 화학적 안정성과 전기 절연 특성을 갖추면 TOC 및 화염 지연 요구 사항을 충족하는 장비의 고급 화학 물질의 저장 및 운송에 반도체 산업에서 널리 사용됩니다.

PVDF는 또한 플루오로 카본 코팅의 주요 원료 중 하나이며 현재 6 세대에 있습니다. 이 코팅은 우수한 기상 저항으로 인해 발전소, 공항, 고속도로, 고층 건물 및 기타 장소에서 사용되므로 유지 보수없이 오랫동안 야외에서 사용할 수 있습니다.

또한, PVDF 수지는 또한 다른 수지 변형과 혼합 될 수있다. 예를 들어, ABS 수지와 블렌딩하여 얻은 복합 재료는 건축, 자동차 장식, 기기 껍질 및 기타 필드에 널리 사용되었습니다.

PVDF에는 몇 가지 특별한 속성과 용도가 있습니다

예를 들어, 가전성, 열전 및 기타 기능은 다양한 센서 형태의 센서, 의학 물질로 만들 수 있습니다. 단백질 시퀀싱에서, PVDF 막은 단백질 및 단백질의 작은 조각에 결합 할 수있는 니트로 셀룰로스 막에 대한 이상적인 대안이다.

그들은 표면에서 양으로 하전 된 그룹을 활성화하기 전에 무수 메탄올로 전처리되어야하므로 음으로 하전 된 단백질에 쉽게 결합 할 수 있습니다. 메탄올이없는 전이 완충액은 전처리 된 PVDF 막을 전달하는데 사용될 수있다.

응용 분야

PVDF는 종종 탄성, 낮은 중량, 낮은 열전도율, 높은 화학 저항성 및 내열성과 같은 여러 가지 우수한 특성으로 인해 전선의 절연 재킷으로 사용됩니다. 와이어 상처 회로에 종종 사용되는 얇은 30 게이지 와이어와 인쇄 회로 보드에는 종종 PVDF가 절연됩니다. PVDF 단열재가있는 케이블은 종종 PVDF의 상표 이름으로 [Kynar Wire "라고 불립니다.

가전성 특성으로 인해 PVDF는 종종 촉각 센서 어레이, 저렴한 스트레인 게이지 및 가벼운 오디오 트랜스 듀서의 생산에 사용됩니다.

PVDF는 또한 리튬 배터리를위한 복합 전극의 표준 바인더입니다. 1-2%의 비중을 갖는 N- 메틸 -2- 피 롤리 돈 (NMP)에 용해 된 PVDF는 흑연, 실리콘, 주석, 활성 리튬 저장 재료와 혼합됩니다. LICOO2, LIMN2O4 또는 LIFEPO4 및 탄소 검은 색 또는 탄소 나노 섬유와 같은 전도성 첨가제. 그런 다음 슬러리를 금속 수집기에 붓고 NMP를 증발시켜 복합 전극 또는 페이스트 전극을 형성 하여이 애플리케이션에 사용될 수 있으며 배터리 충전 및 방전의 잠재적 범위에서 화학적으로 불활성이며 전해질 또는 리튬.

생물 의학 분야에서, PVDF 필름은 종종 단백질이 전기 영동되는 면역 블 롯팅에 사용된다. PVDF는 용매 부식에 내성이 있기 때문에, 분석에 사용 된 필름은 쉽게 벗겨지고 다른 단백질을 감지하기 위해 재사용 할 수 있습니다. PVDF 필름은 또한 주사기 또는 휠 유형의 막 여과 장치를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 재료의 열 및 화학 저항 및 낮은 단백질 결합 특성을 통해 제약 제조의 멸균 필터로, HPLC와 같은 분석을위한 샘플 준비의 필터로서 값 비싼 장비가 소량으로 손상되는 것을 방지 할 수 있습니다. 이들 샘플에서 미립자 물질.

PVDF는 또한 전통적인 나일론 모노 필라멘트의 대안으로 특수 모노 필라멘트 낚시 라인을 만드는 데 사용됩니다. 단단한 표면은 날카로운 생선 치아에서 마모에 더 강하게 만들어지고 광학 밀도는 나일론보다 낮아서 선이 물고기의 예리한 눈에 덜 보입니다. 또한 나일론보다 밀도가 높기 때문에 선이 물고기를 향해 더 빨리 가라 앉을 수 있습니다.

PVDF 트랜스 듀서는 반도체 압전적 변환기보다 동적 모달 테스트에 더 적합하며 압전 세라믹 트랜스 듀서에 대한 구조적 통합의 장점이 있습니다. 비용이 낮고 호환성이 높기 때문에 PVDF를 사용하는 활성 변환기는 향후 구조적 건강 모니터링의 발전에 중요합니다.

New Energy Field는 이제 가장 중요한 응용 방향 중 하나입니다.

새로운 에너지 차량 분야에서 PVDF (폴리 비닐 리덴 불소)는 중요한 역할을합니다.

주로 양성 바인더 및 다이어프램 코팅 재료 역할을합니다. 전기 자동차 판매가 급격히 증가함에 따라 리튬 배터리에 대한 수요는 폭발적으로 증가하고 있습니다.

PVDF는 우수한 화학 저항, 전기 절연 및 기타 특성으로 인해 리튬 배터리 산업 체인에서 없어서는 안될 주요 재료 중 하나가되었습니다.

양극 바인더로서 PVDF는 단기적으로 교체하기가 어렵습니다.

리튬 배터리는 바인더의 성능에 대한 높은 요구 사항을 가지고 있으며, 이는 유기 전해질에 의해 침투 될 수 있고 침식에 저항 할 수 있어야하며, 유기 전해질의 환경 하에서 용해되고 용해되지 않으며, 동시에, 용해되지 않고 용해되지 않으며, 동시에 우수한 결합 성능을 유지합니다. 전기 화학적 안정성은 우수해야하며 분해 전압은 4.5V 이상이어야합니다.

우수한 화학적 안정성 및 부식 저항성으로 PVDF는 극성 유기 용매 전해질의 침식에 효과적으로 저항 할 수 있으며, 결합 성능이 우수하므로 리튬 배터리 캐소드 바인더에 널리 사용되며 현재 최대 90%를 차지합니다.

에너지 밀도를 효과적으로 향상 시키려면 리튬 배터리 바인더를 소량과 우수한 결합 효과로 사용해야합니다. 탁월한 결합 성능을 보장하기 위해 배터리 등급 PVDF는 일반적으로 높은 분자량 (일반적으로 110 만 개 이상)을 가져야하며 바인더는 수분 함량이 낮아야합니다.

또한 리튬 이온 배터리의 일관성을 보장하기 위해 배터리 제조업체는 구매 한 PVDF의 다양한 배치 성능의 일관성이 높은 일관성이 필요합니다.

요약하다

PVDF는 성능이 뛰어나고 넓은 응용 프로그램이있는 재료입니다. 과학과 기술의 지속적인 발전과 발전으로 인해 응용 분야는 더욱 확대되고 심화 될 수 있습니다. 그러나 사용 과정에서 안전하고 효과적인 기능을 보장하기 위해 특성과 가능한 위험을 완전히 이해하는 것이 중요합니다.