हमें PVDF (पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड) सामग्री के बारे में क्या पता होना चाहिए

PVDF नाम थोड़ा अजीब लग सकता है, लेकिन इसमें हमारे जीवन में कई प्रकार के अनुप्रयोग हैं।

इसका नाम पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड है, और इसमें पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड, पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड, पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड राल, पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड राल, और इतने पर भी उपनाम हैं। उपस्थिति के संदर्भ में, यह आमतौर पर एक सफेद पाउडर या दानेदार होता है।

पॉली (विनाइलिडीन फ्लोराइड), पीवीडीएफ के रूप में संक्षिप्त, मुख्य रूप से विनाइलिडीन फ्लोराइड के होमोपोलिमर या विनाइलिडीन फ्लोराइड के कोपोलिमर और अन्य फ्लोरीन युक्त विनाइल मोनोमर्स की एक छोटी मात्रा को संदर्भित करता है, जो फ्लोरिन रेजिन और सामान्य-शुद्ध रेजिंस की विशेषताओं को जोड़ती है, और पीज़ोइलेक्ट्रिसिटी, ढांकता हुआ और अन्य विशेष गुण, जैसे कि थर्मोइलेक्ट्रिकिटी, आदि। यह फ्लोरीन युक्त प्लास्टिक के उत्पादन में 10,000 टन की वैश्विक उत्पादन क्षमता के साथ दूसरा सबसे बड़ा उत्पाद है, जिसमें अच्छे रासायनिक प्रतिरोध, उच्च तापमान प्रतिरोध, ऑक्सीकरण प्रतिरोध के अलावा , मौसम प्रतिरोध और विकिरण प्रतिरोध, इसमें पीजोइलेक्ट्रिसिटी, ढांकता हुआ, थर्मोइलेक्ट्रिसिटी और अन्य विशेष गुण भी हैं।

फ्लोरोकार्बन की रासायनिक संरचना को एक फ्लोरीन-कार्बन बॉन्ड के साथ जोड़ा जाता है, और लघु संबंध गुणों के साथ यह संरचना हाइड्रोजन आयनों के साथ सबसे स्थिर और सबसे मजबूत बंधन बनाती है। इसलिए, फ्लोरोकार्बन कोटिंग्स में विशेष भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, न केवल एक मजबूत पहनने का प्रतिरोध और प्रभाव प्रतिरोध होता है, बल्कि बेहद कठोर और कठोर वातावरण में भी लुप्त होती और पराबैंगनी प्रदर्शन के लिए एक उच्च प्रतिरोध होता है।

भौतिक गुण

पीवीडीएफ का उपयोग मुख्य रूप से किया जाता है जहां चरम शुद्धता की आवश्यकता होती है, साथ ही सॉल्वैंट्स और एसिड और ठिकानों के प्रतिरोध की भी। PVDF में PTFE जैसे अन्य फ्लोरोपोलिमर की तुलना में कम घनत्व (1.78 ग्राम/सेमी) है।

PVDF का उपयोग केबल के लिए टयूबिंग, शीट, फिल्म, सब्सट्रेट और इन्सुलेट जैकेट का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। यह इंजेक्शन ढाला या वेल्डेड भी हो सकता है, और व्यापक रूप से रासायनिक, अर्धचालक, दवा और रक्षा उद्योगों में उपयोग किया जाता है, जहां इसका उपयोग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, लिथियम-आयन बैटरी बनाने के लिए। इसके अलावा, इसे क्रॉस-लिंक्ड बंद-सेल फोम में बनाया जा सकता है, जो एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में तेजी से उपयोग किए जाते हैं।

PVDF के फाइन पाउडर ग्रेड, जैसे कि Kynar 500 PVDF और HYLAR 5000 PVDF, का उपयोग उच्च-अंत धातु कोटिंग्स के लिए किया जा सकता है। इन कोटिंग्स में एक उच्च चमक और रंग स्थिरता है। ये कोटिंग्स कई प्रसिद्ध इमारतों जैसे ट्विन चोटियों टॉवर और ताइपे 101 में देखी जा सकती हैं। इसका उपयोग वाणिज्यिक भवनों और आवासीय पक्की धातु की छतों में भी किया जाता है।

पीवीडीएफ फिल्मों का उपयोग अमीनो एसिड के लिए उनके गैर-विशिष्ट आत्मीयता के कारण पश्चिमी सोख्ता assays में प्रोटीन को स्थिर करने के लिए किया जा सकता है।

1969 में, शोधकर्ताओं ने पाया कि पीवीडीएफ का एक मजबूत पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव है: ध्रुवीकृत का पीज़ोइलेक्ट्रिक गुणांक (यानी, एक शुद्ध द्विध्रुवीय क्षण का उत्पादन करने के लिए एक मजबूत विद्युत क्षेत्र में डाल दिया गया) फिल्म 6-7 पीसी/एन थी, जो 10 बार से अधिक थी उस समय पाए गए पॉलिमर के लिए संबंधित मूल्य से बड़ा।

PVDF में लगभग -35 ° C का ग्लास संक्रमण तापमान (TG) और आमतौर पर 50-60%का क्रिस्टलीयता होती है। सामग्री को पीजोइलेक्ट्रिक गुण प्रदान करने के लिए, सामग्री को आमतौर पर आणविक श्रृंखलाओं की दिशा में यांत्रिक रूप से फैलाया जाता है और फिर तनाव के तहत ध्रुवीकृत किया जाता है। PVDF विभिन्न प्रकार के ठोस चरणों में उपलब्ध है: α चरण (TGTG '), β चरण (TTTT (TTTT) ), और ( चरण (tttgtttg ')। इन चरणों के बीच का अंतर यह है कि क्या आणविक श्रृंखला CIS (T) या ट्रांस (G.) PVDF एक फेरोइलेक्ट्रिक बहुलक बन जाती है जब ध्रुवीकृत होता है और इसमें अच्छा पीजोइलेक्ट्रिक और पाइरोइलेक्ट्रिक गुण होते हैं। ये गुण इसे सेंसर और बैटरी के उत्पादन में उपयोग करने की अनुमति देते हैं, जैसे कि कुछ नए थर्मोग्राफिक कैमरा सेंसर जो पीवीडीएफ फिल्मों का उपयोग करते हैं।

कुछ अन्य पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों के विपरीत, जैसे कि PZT, PVDF का नकारात्मक D33 मूल्य है। भौतिक शब्दों में, इसका मतलब है कि अन्य सामग्री एक विद्युत क्षेत्र में विस्तार करती है, पीवीडीएफ अनुबंध और इसके विपरीत।

मुख्य गुण

पीवीडीएफ आमतौर पर विनाइलिडीन फ्लोराइड के निलंबन पोलीमराइजेशन या इमल्शन पोलीमराइजेशन द्वारा निर्मित होता है, प्रतिक्रिया समीकरण है: ch₂ = cf₂-(ch₂cf₂) n।

भौतिक गुणों के संदर्भ में, पीवीडीएफ में 1.76 से 1.79 का सापेक्ष घनत्व होता है, 160 डिग्री सेल्सियस से 170 डिग्री सेल्सियस का एक पिघलने बिंदु, -60 डिग्री सेल्सियस से +150 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग किया जा सकता है, और यह है कि डाइमिथाइलसेटामाइड जैसे मजबूत ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में घुलनशील।

PVDF में कई उत्कृष्ट गुण हैं। सबसे पहले, इसमें अच्छी गर्मी प्रतिरोध होता है और उच्च तापमान पर भी स्थिरता बनाए रखता है। दूसरे, इसमें उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता है और रसायनों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए प्रतिरोधी है। मौसम प्रतिरोध, यूवी प्रतिरोध और उच्च-ऊर्जा विकिरण के लिए प्रतिरोध भी उत्कृष्ट हैं। इसके अलावा, पीवीडीएफ में एक उच्च ध्रुवीयता, एक उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक और एक उच्च ढांकता हुआ हानि कोण स्पर्श है।

प्रसंस्करण के संदर्भ में, PVDF अपेक्षाकृत सरल है, और सामान्य मोल्डिंग, एक्सट्रूज़न, और इंजेक्शन मोल्डिंग विधियों को लागू किया जा सकता है।

मोल्डिंग की स्थिति के संदर्भ में, मूल पैकेज के लिए सुखाने की आवश्यकता नहीं है; इंजेक्शन तापमान आमतौर पर 180-230 ℃ पर नियंत्रित किया जाता है; मोल्ड तापमान 60-90 ℃ है; एक्सट्रूज़न तापमान 180-265 ℃ है; और डाई हेड का तापमान 66-140 ℃ है।

भंडारण के लिए, पीवीडीएफ को 5-30 ℃ पर एक साफ और शुष्क वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए ताकि धूल और नमी जैसी अशुद्धियों को मिक्सिंग से रोका जा सके। परिवहन को गैर-खतरनाक वस्तुओं के रूप में माना जाना चाहिए, और प्रक्रिया के दौरान गर्मी, नमी या हिंसक कंपन से बचा जाना चाहिए।

PVDF कई क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है

पेट्रोकेमिकल क्षेत्र में, इसके अच्छे रासायनिक प्रतिरोध, उत्कृष्ट प्रक्रिया और उत्कृष्ट थकान और रेंगने के प्रतिरोध के कारण, यह पूरे या पंक्तिबद्ध पंपों, वाल्व, पाइपलाइन, पाइपलाइन फिटिंग, टैंक और ऊपरी आदान -प्रदान के लिए आदर्श विकल्पों में से एक बन गया है। पेट्रोकेमिकल उपकरणों की हैंडलिंग सिस्टम।

PVDF का उपयोग विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्रों में भी किया जाता है। अच्छी रासायनिक स्थिरता और विद्युत इन्सुलेशन गुणों के साथ, यह व्यापक रूप से अर्धचालक उद्योग में उपकरणों में उच्च शुद्धता वाले रसायनों के भंडारण और परिवहन के लिए उपयोग किया जाता है जो टीओसी और लौ मंदबुद्धि आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

PVDF भी फ्लोरोकार्बन कोटिंग्स के लिए मुख्य कच्चे माल में से एक है, जो अब उनकी छठी पीढ़ी में हैं। इन कोटिंग्स का उपयोग पावर स्टेशनों, हवाई अड्डों, राजमार्गों, उच्च-वृद्धि वाली इमारतों और उनके बेहतर मौसम प्रतिरोध के कारण अन्य स्थानों पर किया जाता है, जो उन्हें बिना रखरखाव के लंबे समय तक बाहर उपयोग करने की अनुमति देता है।

इसके अलावा, PVDF राल को अन्य राल संशोधन के साथ भी मिश्रित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एबीएस राल के साथ सम्मिश्रण द्वारा प्राप्त समग्र सामग्री का व्यापक रूप से निर्माण, ऑटोमोबाइल सजावट, उपकरण के गोले और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया गया है।

PVDF में कुछ विशेष गुण और उपयोग भी हैं

उदाहरण के लिए, इसमें पीज़ोइलेक्ट्रिसिटी, थर्मोइलेक्ट्रिकिटी और अन्य फ़ंक्शन हैं, जिन्हें सेंसर, चिकित्सा सामग्री के विभिन्न प्रकार के जटिल आकार में बनाया जा सकता है। प्रोटीन अनुक्रमण में, पीवीडीएफ झिल्ली नाइट्रोसेल्यूलोज झिल्ली के लिए एक आदर्श विकल्प है, जो प्रोटीन के प्रोटीन को अलग कर सकता है और प्रोटीन के छोटे टुकड़ों को अलग कर सकता है।

उन्हें अपनी सतह पर सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए समूहों को सक्रिय करने के लिए उपयोग से पहले निर्जल मेथनॉल के साथ दिखावा करने की आवश्यकता है, जिससे उन्हें नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए प्रोटीनों को बांधना आसान हो जाता है। मेथनॉल-फ्री ट्रांसफर बफर का उपयोग PRETRED PVDF झिल्ली को स्थानांतरित करने के लिए किया जा सकता है।

उपयेाग क्षेत्र

पीवीडीएफ को अक्सर इलेक्ट्रिक तारों के लिए एक इन्सुलेट जैकेट के रूप में उपयोग किया जाता है, क्योंकि इसके कई उत्कृष्ट गुणों जैसे कि लोच, कम वजन, कम तापीय चालकता, उच्च रासायनिक प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध के कारण। पतली 30-गेज तार, जिसका उपयोग अक्सर तार-घाव सर्किट में किया जाता है, और मुद्रित सर्किट बोर्ड अक्सर पीवीडीएफ के साथ अछूता होते हैं। पीवीडीएफ इन्सुलेशन वाले केबलों को अक्सर पीवीडीएफ के ट्रेडमार्क नाम के तहत [किनर वायर "कहा जाता है।

इसके पीज़ोइलेक्ट्रिक गुणों के कारण, पीवीडीएफ का उपयोग अक्सर स्पर्श सेंसर सरणियों, सस्ती तनाव गेज और हल्के ऑडियो ट्रांसड्यूसर के उत्पादन में किया जाता है।

पीवीडीएफ लिथियम बैटरी के लिए मिश्रित इलेक्ट्रोड के लिए भी मानक बाइंडर है: पीवीडीएफ एन-मिथाइल-2-पाइरोलिडोन (एनएमपी) में भंग कर दिया गया है, जिसमें 1-2% की एक विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण ग्रेफाइट, सिलिकॉन, टिन, सक्रिय लिथियम भंडारण सामग्री के साथ मिश्रित है। LICOO2, LIMN2O4 या LIFEPO4, और प्रवाहकीय एडिटिव्स जैसे कि कार्बन ब्लैक या कार्बन नैनोफिबर्स। तब घोल को धातु कलेक्टर पर डाला जाता है और एनएमपी को एक समग्र इलेक्ट्रोड बनाने के लिए वाष्पित किया जाता है या इलेक्ट्रोड पेस्ट किया जाता है। इस एप्लिकेशन में इसका उपयोग किया जा सकता है क्योंकि यह बैटरी चार्जिंग और डिस्चार्जिंग की संभावित सीमा में रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और साथ नहीं करता है। इलेक्ट्रोलाइट या लिथियम।

बायोमेडिकल क्षेत्र में, पीवीडीएफ फिल्मों का उपयोग अक्सर इम्युनोब्लॉटिंग के लिए किया जाता है, जहां प्रोटीन इलेक्ट्रोफोर्स होते हैं। क्योंकि PVDF विलायक संक्षारण के लिए प्रतिरोधी है, परख में इस्तेमाल की जाने वाली फिल्म को आसानी से छील दिया जा सकता है और अन्य प्रोटीन का पता लगाने के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है। PVDF फिल्मों का उपयोग सिरिंज- या व्हील-टाइप झिल्ली निस्पंदन उपकरणों को बनाने के लिए भी किया जा सकता है। सामग्री की गर्मी और रासायनिक प्रतिरोध और कम प्रोटीन बाइंडिंग गुण इसे फार्मास्यूटिकल्स की तैयारी में एक स्टरलाइज़िंग फिल्टर के रूप में उपयोग करने की अनुमति देते हैं, और एचपीएलसी जैसे विश्लेषण के लिए नमूनों की तैयारी में एक फिल्टर के रूप में, महंगे उपकरणों को कम मात्रा में क्षतिग्रस्त होने से रोकते हैं। इन नमूनों में पार्टिकुलेट मैटर।

PVDF का उपयोग पारंपरिक नायलॉन मोनोफिलामेंट के विकल्प के रूप में विशेष मोनोफिलामेंट फिशिंग लाइन बनाने के लिए भी किया जाता है। इसकी कठोर सतह इसे तेज मछली के दांतों से घर्षण के लिए अधिक प्रतिरोधी बनाती है, और इसका ऑप्टिकल घनत्व नायलॉन की तुलना में कम होता है, जिससे लाइन मछली की गहरी आंख के लिए कम दिखाई देती है। यह नायलॉन की तुलना में भी सघन है, जिससे लाइन को मछली की ओर तेजी से डूबने की अनुमति मिलती है।

PVDF ट्रांसड्यूसर सेमीकंडक्टर पीज़ोरेसिस्टिव ट्रांसड्यूसर की तुलना में गतिशील मोडल परीक्षण के लिए बेहतर अनुकूल हैं और पाईज़ोसेरमिक ट्रांसड्यूसर पर संरचनात्मक एकीकरण में फायदे हैं। कम लागत और अधिक संगतता के कारण, पीवीडीएफ का उपयोग करने वाले सक्रिय ट्रांसड्यूसर संरचनात्मक स्वास्थ्य निगरानी में भविष्य के विकास के लिए महत्वपूर्ण हैं।

नया ऊर्जा क्षेत्र अब सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग दिशाओं में से एक है

नए ऊर्जा वाहनों के क्षेत्र में, पीवीडीएफ (पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड) एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

यह मुख्य रूप से सकारात्मक बांधने की मशीन और डायाफ्राम कोटिंग सामग्री के रूप में कार्य करता है। इलेक्ट्रिक वाहन की बिक्री में तेजी से वृद्धि के साथ, लिथियम बैटरी की मांग विस्फोटक रूप से बढ़ रही है।

PVDF अपने उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध, विद्युत इन्सुलेशन और अन्य विशेषताओं के कारण लिथियम बैटरी उद्योग श्रृंखला में अपरिहार्य प्रमुख सामग्रियों में से एक बन गया है।

एनोड बाइंडर के रूप में, पीवीडीएफ को अल्पावधि में बदलना मुश्किल है।

लिथियम बैटरी की बाइंडर के प्रदर्शन पर उच्च आवश्यकताएं होती हैं, जो कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट द्वारा घुसपैठ की जानी चाहिए और इसके कटाव का विरोध करना चाहिए, न कि भंग, कम भंग, और कार्बनिक इलेक्ट्रोलाइट के वातावरण के तहत अच्छे संबंध प्रदर्शन को बनाए रखना चाहिए, और एक ही समय में, एक ही समय में, इसकी विद्युत रासायनिक स्थिरता उत्कृष्ट होनी चाहिए, और अपघटन वोल्टेज को 4.5V से ऊपर होना चाहिए।

उत्कृष्ट रासायनिक स्थिरता और संक्षारण प्रतिरोध के साथ, पीवीडीएफ प्रभावी रूप से ध्रुवीय कार्बनिक विलायक इलेक्ट्रोलाइट के कटाव का विरोध कर सकता है, और इसमें अच्छा संबंध प्रदर्शन होता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से लिथियम बैटरी कैथोड बाइंडर में उपयोग किया जाता है, जो वर्तमान में 90% तक होता है।

ऊर्जा घनत्व में प्रभावी ढंग से सुधार करने के लिए, लिथियम बैटरी बाइंडर का उपयोग कम मात्रा और अच्छे बंधन प्रभाव में किया जाना चाहिए। उत्कृष्ट बॉन्डिंग प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए, बैटरी-ग्रेड पीवीडीएफ को आम तौर पर एक उच्च आणविक भार की आवश्यकता होती है, आमतौर पर 1.1 मिलियन से अधिक, और बांधने के लिए कम पानी की सामग्री की आवश्यकता होती है।

इसके अलावा, लिथियम-आयन बैटरी की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, बैटरी निर्माताओं को खरीदे गए पीवीडीएफ के विभिन्न बैचों के प्रदर्शन में उच्च स्तर की स्थिरता की आवश्यकता होती है।

संक्षेप

PVDF उत्कृष्ट प्रदर्शन और व्यापक अनुप्रयोग के साथ एक सामग्री है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति और विकास के साथ, इसके आवेदन क्षेत्रों को और विस्तारित और गहरा किया जा सकता है। हालांकि, उपयोग की प्रक्रिया में, इसकी सुरक्षित और प्रभावी कार्य सुनिश्चित करने के लिए इसकी विशेषताओं और संभावित जोखिमों को पूरी तरह से समझना महत्वपूर्ण है।