फ्लोरोकार्बन परिवार का पीवीडीएफ

November 03, 2024

PVDF क्रिस्टलीय रूप, बुनियादी गुण, संश्लेषण विधि, अनुप्रयोग क्षेत्र और प्रमुख निर्माताओं का फ्लोरीन राल परिवार

I. PVDF का परिचय

पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड (PVDF) राल एक महत्वपूर्ण फ्लोरोपॉलेमर उत्पाद है, और फ्लोरीन युक्त प्लास्टिक का दूसरा सबसे बड़ा उत्पादन और उपयोग है 2) मिलियन.pvdf राल फ्लोरीन रेजिन और सामान्य-शुद्ध रेजिन की विशेषताओं को जोड़ती है, और इसमें उत्कृष्ट प्रसंस्करण प्रदर्शन, मौसम प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, इन्सुलेशन, पीज़ोइलेक्ट्रिसिटी और ढांकता हुआ, आदि पीवीडीएफ राल भी व्यापक रूप से फ्लोरिन राल के निर्माण में उपयोग किया जाता है। , और व्यापक रूप से फ्लोरीन रेजिन के निर्माण में उपयोग किया जाता है, पीवीडीएफ राल में उत्कृष्ट प्रक्रिया, मौसम, संक्षारण प्रतिरोध, इन्सुलेशन, पीज़ोइलेक्ट्रिसिटी और ढांकता हुआ है।

PVDF की मुख्य श्रृंखला में एक वैकल्पिक CH2- और CF2- समूह संरचना है, जो PVDF को पॉलीइथाइलीन (-Ch2-Ch2-) N और Polytetrafluoroethylene (-CF2-CF2-) n, आदि के कुछ उत्कृष्ट गुणों के लिए प्रभावित करती है। PVDF राल के व्यावसायिक रूप से उपलब्ध ग्रेड आकार की एक विस्तृत श्रृंखला में उपलब्ध हैं। पीवीडीएफ के कुछ व्यावसायिक रूप से उपलब्ध ग्रेड वीडीएफ के कॉपोलिमर और अन्य फ्लोरीन युक्त मोनोमर्स (आमतौर पर 6%से कम) की एक छोटी मात्रा, एचएफपी, सीटीएफई और टीएफई, आदि जैसे फ्लोरीन युक्त मोनोमर्स का उपयोग, कॉपोलिमराइजेशन के अलावा हैं। मोनोमर्स ताकि पॉलिमर में होमोपोलिमर से कुछ अलग गुण हों, जैसे कि पीवीडीएफ की कोमलता में सुधार करना, ताकि यह तार और केबल प्रसंस्करण के लिए अधिक उपयुक्त हो।

दूसरा, PVDF का क्रिस्टलीय रूप

पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड (पीवीडीएफ) होमोपोलिमर अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलिमर हैं जिनकी क्रिस्टलीयता की डिग्री उत्पादन विधि और प्रक्रिया के थर्मोडायनामिक इतिहास के आधार पर 50% से 70% तक भिन्न होती है। क्रिस्टलीयता की डिग्री पीवीडीएफ पॉलिमर की कठोरता, यांत्रिक शक्ति और प्रभाव प्रतिरोध को बहुत प्रभावित करती है। पीवीडीएफ के गुणों को प्रभावित करने वाले अन्य कारकों में आणविक भार और इसके वितरण, बहुलक कार्बन-कार्बन श्रृंखलाओं में अनियमितताएं और क्रिस्टलीय आकारिकी शामिल हैं। अन्य रैखिक पॉलीओलेफिन के समान, पीवीडीएफ पॉलिमर के क्रिस्टलीय रूप में स्तरित लैटिस और गोलाकार रूप होते हैं। PVDF उत्पादों के विभिन्न आकारों के लिए दोनों के बीच आकार और वितरण में अंतर पोलीमराइजेशन की विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है।

PVDF का क्रिस्टलीकरण एक जटिल सजातीय पॉलीक्रिस्टलाइन घटना को प्रदर्शित करता है जो अन्य ज्ञात पॉलिमर में नहीं देखा जाता है। चार अलग -अलग क्रिस्टलीय रूप हैं: α, β, and, और Δ। साहित्य में पांच क्रिस्टलीय रूप भी बताए गए हैं, अर्थात् α, γ, γ, Δ, और ε। ये क्रिस्टलीय रूप विभिन्न अनुपातों में मौजूद हैं, और इन क्रिस्टलीय संरचनाओं के अनुपात को प्रभावित करने वाले कारकों में शामिल हैं: दबाव, विद्युत क्षेत्र की ताकत, नियंत्रित पिघल क्रिस्टलीकरण, सॉल्वैंट्स से वर्षा, और क्रिस्टलीकरण के दौरान क्रिस्टलीय प्रजातियों की उपस्थिति या अनुपस्थिति। α और α व्यावहारिक स्थितियों में सबसे आम क्रिस्टलीय रूप हैं। आकृति विज्ञान। आमतौर पर, α क्रिस्टलीय राज्य सामान्य पिघल प्रसंस्करण के दौरान बनता है, elect क्रिस्टलीय राज्य पिघल-संसाधित नमूने के यांत्रिक विरूपण से बढ़ता है, oll क्रिस्टलीय राज्य विशेष परिस्थितियों में उत्पन्न होता है, और oll क्रिस्टलीय राज्य एक चरण की विरूपण के कारण होता है। एक उच्च विद्युत क्षेत्र के तहत। PVDF का घनत्व सभी α- क्रिस्टलीय मामलों के लिए 1.98 ग्राम/सेमी 3 है, और अनाकार पीवीडीएफ के लिए 1.68 ग्राम/सेमी 3 है, ताकि जब एक विशिष्ट व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पीवीडीएफ उत्पाद का घनत्व 1.75 से 1.78 ग्राम/सेमी 3 हो, तो यह इंगित करता है कि इसकी डिग्री है क्रिस्टलीयता लगभग 40%है।

तीसरा, पीवीडीएफ का मूल प्रदर्शन

(1) यांत्रिक गुण

PVDF में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण हैं। परफ्लोरोकार्बन पॉलिमर की तुलना में, लोड के तहत लोचदार विरूपण (यानी रेंगना प्रतिरोध) बहुत बेहतर है, बार -बार फ्लेक्सिंग का जीवन लंबा है, और उम्र बढ़ने के प्रतिरोध में भी सुधार हुआ है। दिशात्मक उपचार द्वारा यांत्रिक शक्ति में काफी सुधार होता है। कांच के मोतियों या कार्बन फाइबर की एक छोटी मात्रा को भरने से बेस पॉलिमर की ताकत में सुधार हो सकता है। पीवीडीएफ यांत्रिक गुण निम्नानुसार हैं।

PVDF (पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड) में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण हैं, और इसके यांत्रिक संपत्ति पैरामीटर इस प्रकार हैं:

तन्यता ताकत: PVDF की तन्यता ताकत 50MPA तक है, PTFE (पॉलीटेट्रैफ्लुओरोएथिलीन) 1 से लगभग दोगुना है।

तन्यता मापांक: 5 मिमी/मिनट की तन्यता दर पर, PVDF का तन्यता मापांक 2280mpa2 है।

तन्यता उपज शक्ति: 50 मिमी/मिनट की तन्यता दर पर, PVDF की तन्यता उपज शक्ति 59mpa2 है।

ब्रेक पर बढ़ाव: 50 मिमी/मिनट की तन्यता दर पर, पीवीडीएफ के ब्रेक पर बढ़ाव 60%2 है।

फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ: पीवीडीएफ की फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ 48 और 62 एमपीए 3 के बीच है।

लोच का फ्लेक्सुरल मापांक: PVDF का फ्लेक्सुरल मापांक 1.4 और 1.8 GPA3 के बीच है।

संपीड़न शक्ति: पीवीडीएफ की संपीड़न शक्ति 69 और 103 एमपीए 3 के बीच है।

प्रभाव शक्ति: PVDF की प्रभाव शक्ति 211J-M-¹3 है।

प्रदर्शन के	60Hz	10-3 हर्ट्ज	10-6Hz	10-9Hz
ढांकता हुआ स्थिरांक (25 डिग्री सेल्सियस)	9 ~ 10	8 ~ 9	8 ~ 9	3 ~ 4
ढांकता हुआ हानि	0.03 ~ 0.05	0.005 ~ 0.02	0.03 ~ 0.05	0.09 ~ 0.11
वॉल्यूम प्रतिरोध/ω.m				2x10-12
ढांकता हुआ ताकत मोटाई/0.003175m Thichness/0.000203m				260 1300

(२) विद्युत गुण

बिना किसी भराव और अनुपचारित के बिना PVDF होमोपोलिमर के विद्युत गुणों के मान तालिका 2 में सूचीबद्ध हैं, जहां मान कूलिंग और पोस्ट-ट्रीटमेंट के साथ काफी भिन्न होते हैं, जो बहुलक को अलग-अलग क्रिस्टलीय रूपों के लिए निर्धारित करते हैं। उन नमूनों के लिए जो बहुत उच्च विद्युत क्षेत्र की ताकत (ध्रुवीकरण) पर विभिन्न परिस्थितियों में इलाज किए गए थे, एक प्रत्यक्ष रूप से ध्रुवीकृत क्रिस्टलीय आकारिकी प्राप्त करने के लिए उन्मुख, 17 के रूप में उच्च के रूप में ढांकता हुआ स्थिरांक मापा गया था।

पीवीडीएफ और सजातीय पॉलीक्रिस्टलाइन घटना के अद्वितीय ढांकता हुआ गुण इस बहुलक उच्च पीजोइलेक्ट्रिक और थर्मोइलेक्ट्रिक गतिविधि को देते हैं। पीवीडीएफ के फेरोइलेक्ट्रिक घटनाओं के बीच संबंध, जिसमें पीज़ोइलेक्ट्रिक और थर्मोइलेक्ट्रिक गुण शामिल हैं, और अन्य विद्युत गुणों पर विशेष रूप से संदर्भों में चर्चा की गई है। उच्च ढांकता हुआ निरंतर संरचना और जटिल सजातीय पॉलीक्रिस्टलाइन घटनाओं के साथ-साथ उच्च ढांकता हुआ नुकसान कारक के साथ-साथ उच्च ढांकता हुआ नुकसान कारक उच्च आवृत्ति धाराओं के संपर्क में आने वाले कंडक्टरों के लिए एक इन्सुलेट सामग्री के रूप में पीवीडीएफ का उपयोग करना असंभव बनाता है, क्योंकि इस मामले में इन्सुलेट सामग्री गर्म हो सकती है और हो सकती है। यहां तक कि पिघल गया। दूसरी ओर, PVDF को आसानी से रेडियोफ्रीक्वेंसी या इलेक्ट्रोलाइट हीटिंग के माध्यम से पिघलाया जा सकता है, और इस सुविधा का उपयोग कुछ प्रक्रियाओं या कनेक्शनों में किया जाता है। उच्च-ऊर्जा विकिरण क्रॉस-लिंक PVDF, जिससे इसकी यांत्रिक शक्ति बढ़ जाती है। यह संपत्ति पॉलीओलेफिन पॉलिमर के बीच भी अद्वितीय है, क्योंकि अन्य पॉलिमर उच्च ऊर्जा विकिरण के संपर्क में आने पर नीचा दिखाते हैं।

(३) रासायनिक गुण

पीवीडीएफ में उत्कृष्ट रासायनिक गुण भी हैं और उच्च तापमान पर भी अधिकांश अकार्बनिक एसिड, कमजोर ठिकानों, हैलोजेन और ऑक्सीकरण एजेंटों के लिए प्रतिरोधी है, साथ ही साथ कार्बनिक एलीफैटिक और एरोमैटिक यौगिकों और क्लोरीनयुक्त सॉल्वैंट्स के लिए भी। हालांकि, मजबूत ठिकानों, अमीन, एस्टर और केटोन्स पीवीडीएफ को स्थितियों के आधार पर सूज, नरम या यहां तक कि भंग करने का कारण बन सकते हैं। कुछ एस्टर और केटोन्स को पीवीडीएफ को भंग करने के लिए सह-विल्वेंट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इस तरह की प्रणाली पिघले हुए कोटिंग को तापमान बढ़ने के साथ घुलने की अनुमति देती है, जिसके परिणामस्वरूप एक अच्छा फाड़ना होता है।

PVDF कुछ अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलिमर में से एक है जो अन्य पॉलिमर, विशेष रूप से ऐक्रेलिक और मेथैक्रिलिक रेजिन के साथ संगत है। इन मिश्रित पॉलिमर के क्रिस्टलीय रूप, गुण और प्रदर्शन जोड़े गए पॉलिमर की संरचना और संरचना के साथ -साथ पीवीडीएफ की संरचना पर निर्भर हैं। उदाहरण के लिए, एथिल पॉलीएक्रिलेट पीवीडीएफ के साथ पूरी तरह से गलत है, जबकि आइसोप्रोपाइल पॉलीक्रिलेट और इसके जन्मजात नहीं हैं। एक मैच का चयन करते समय, पीवीडीएफ के साथ संगतता प्राप्त करने के लिए एक मजबूत द्विध्रुवीय प्रभाव होना महत्वपूर्ण है, जबकि पॉलीविनाइल फ्लोराइड पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड के साथ संगत नहीं है।