PVDF（ポリビニリデンフッ化物）材料について知っておくべきこと

July 28, 2024

PVDFという名前は少し奇妙に聞こえるかもしれませんが、私たちの生活には幅広いアプリケーションがあります。

その名前はフッ化ビニリデンポリビニリデンであり、フッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂などのエイリアスもあります。外観に関しては、通常は白い粉末または顆粒です。

PVDFとして略されたポリ（ビニリデンフッ化物）は、主にフッ化物ビニリデンのホモポリマーまたはフッ化ビニリデンのコポリマーを指します。熱電気などの圧電、誘電性、およびその他の特別な特性など。これは、良好な耐薬品耐性、高温耐性、酸化抵抗性に加えて、10,000トンの世界生産能力を持つフッ素含有プラスチックの生産において2番目に大きい製品です。、気象抵抗と放射線耐性、それはまた、圧電、誘電性、熱電気、およびその他の特別な特性を備えています。

蛍光炭素の化学構造はフッ素炭素結合と組み合わされ、短い結合特性を持つこの構造は、水素イオンと最も安定した最も強い結合を形成します。したがって、フルオロカーボンコーティングには特別な物理的および化学的特性があり、耐摩耗性と耐衝撃性が強いだけでなく、非常に過酷で過酷な環境でも、フェードと紫外線の性能に対して高い耐性があります。

PVDF honyplastic

物理的特性

PVDFは、極端な純度が必要な場合に主に使用され、溶媒や酸、塩基に対する耐性が必要です。 PVDFは、PTFEなどの他のフルオロポリマーよりも密度（1.78 g/cm）が低くなっています。

PVDFは、ケーブル用のチューブ、シート、フィルム、基質、および断熱ジャケットを生産するために使用できます。また、射出成形または溶接されたものであり、化学、半導体、医薬品、防衛産業で広く使用されており、例えばリチウムイオン電池を作るために使用できます。さらに、航空宇宙アプリケーションでますます使用される架橋閉細胞フォームにすることができます。

Kynar 500 PVDFやHylar 5000 PVDFなどのPVDFの微粉末グレードは、ハイエンドの金属コーティングに使用できます。これらのコーティングは、非常に高い光沢と色の安定性を持っています。これらのコーティングは、Twin Peaks TowerやTaipei101などの多くの有名な建物にあります。商業ビルや住宅用舗装された金属屋根でも使用されています。

PVDFフィルムは、アミノ酸に対する非特異的な親和性のために、ウエスタンブロットアッセイのタンパク質を固定するために使用できます。

1969年、研究者たちは、PVDFが強力な圧電効果を持っていることを発見しました。偏光の圧電係数（つまり、強力な電界に入れて正味双極子モーメントを生成する）フィルムは6-7 PC/Nでした。当時見つかったポリマーの対応する値よりも大きい。

PVDFのガラス遷移温度（TG）は約-35°C、通常50〜60％の結晶性があります。材料に圧電特性を与えるために、材料は通常、分子鎖の方向に機械的に伸び、次に張力下で偏っています。）、およびγ位相（tttgtttg '）。これらの相の違いは、分子鎖がCIS（T）またはTrans（G.）PVDFが偏光時に強誘電性ポリマーになり、良好な圧電特性とPyroelectric特性を持つかどうかです。これらの特性により、PVDFフィルムを使用する新しいサーモグラフィーカメラセンサーの一部など、センサーやバッテリーの生産に使用できます。

PZTなどの他の圧電材料とは異なり、PVDFには負のD33値があります。物理的には、これは他の材料が電界で拡大しますが、PVDF契約とその逆も同様です。

PVDF rod honyplastic

主なプロパティ

PVDFは一般に、懸濁液重合またはフッ化ビニリデンのエマルジョン重合によって生成されます。反応方程式は次のとおりです。

物理的特性に関しては、PVDFの相対密度は1.76〜1.79であり、160°Cから170°Cの融点は、-60°Cから +150°Cまでの広い温度で使用でき、ジメチルアセトアミドなどの強力な極性溶媒に可溶。

PVDFには、多くの優れたプロパティがあります。第一に、それは良好な耐熱性を持ち、高温でも安定性を維持します。第二に、それは優れた化学物質の安定性を持ち、広範囲の化学物質に耐性があります。気象抵抗、紫外線耐性、高エネルギー放射に対する耐性も優れています。さらに、PVDFには極性が高く、誘電率が高く、誘電率が高い角度が高い。

処理に関しては、PVDFは比較的単純であり、一般的な成形、押出、射出成形方法を適用できます。

成形条件に関しては、元のパッケージには乾燥は必要ありません。注入温度は通常、180-230で制御されます。カビの温度は60-90℃です。押し出し温度は180-265℃です。そして、ダイヘッド温度は66-140℃です。

保管のために、PVDFは、清潔で乾燥した環境で5〜30℃で保存して、ほこりや水分などの不純物が混合を防ぐ必要があります。輸送は非困難な商品として扱われるべきであり、プロセス中に熱、湿気、または暴力的な振動を避ける必要があります。

PVDF tube

PVDFは、多くの分野で重要な役割を果たしています

石油化学分野では、その優れた耐薬品性、優れた加工性、優れた疲労とクリープ抵抗のため、液体のポンプ、バルブ、パイプライン、パイプラインフィッティング、タンク、熱交換器全体の理想的な選択肢の1つになりました。石油化学機器の取り扱いシステム。

PVDFは、電界および電子フィールドでも使用されます。良好な化学物質の安定性と電気断熱特性により、TOCと難燃性要件を満たす機器の高純度化学物質の貯蔵と輸送のために、半導体産業で広く使用されています。

PVDFは、蛍光炭素コーティングの主要な原材料の1つでもあり、現在は第6世代にあります。これらのコーティングは、発電所、空港、高速道路、高層ビル、その他の場所で優れた気象抵抗のために使用されているため、メンテナンスなしで長時間屋外で使用できます。

さらに、PVDF樹脂は、他の樹脂修飾とブレンドすることもできます。たとえば、ABS樹脂とブレンドすることで得られた複合材料は、建設、自動車の装飾、電化製品のシェル、その他のフィールドで広く使用されています。

PVDFには、いくつかの特別な特性と用途もあります

たとえば、圧電性、熱電気、その他の機能を備えており、センサー、医療材料のさまざまな複雑な形状にすることができます。タンパク質シーケンスでは、PVDF膜はニトロセルロース膜の理想的な代替品であり、タンパク質を結合し、タンパク質の小さな断片を分離できます。

それらを使用する前に、無水メタノールで前処理する必要があります。その表面上の正の帯電基を活性化するため、負に帯電したタンパク質に結合しやすくなります。メタノールを含まない移動バッファーを使用して、前処理されたPVDF膜を転送できます。

アプリケーション領域

PVDFは、弾性、低い熱伝導率、高耐薬品性、耐熱性などの複数の優れた特性のため、電線用の絶縁ジャケットとしてよく使用されます。ワイヤー巻き回路でよく使用される薄い30ゲージのワイヤ、およびプリント回路基板は、多くの場合、PVDFで断熱されます。 PVDF断熱材を備えたケーブルは、PVDFの商標名の下で[Kynarワイヤー]と呼ばれることがよくあります。

圧電特性のため、PVDFは触覚センサーアレイ、安価なひずみゲージ、および軽量オーディオトランスデューサーの生産によく使用されます。

PVDFは、リチウム電池用の複合電極の標準バインダーでもあります。1〜2％の比重を持つN-メチル-2-ピロリドン（NMP）に溶解したPVDFは、グラファイト、シリコン、スズ、活性リチウム貯蔵材料と混合されます。 LICOO2、LIMN2O4またはLIFEPO4、およびカーボンブラックやカーボンナノファイバーなどの導電性添加剤。次に、スラリーを金属コレクターに注ぎ、NMPを蒸発させて複合電極または貼り付けました。電解質またはリチウム。

生物医学分野では、PVDFフィルムは、タンパク質が電気泳動されている免疫ブロッティングによく使用されます。 PVDFは溶媒腐食に耐性があるため、アッセイで使用されるフィルムを簡単に剥がして再利用して他のタンパク質を検出できます。PVDFフィルムは、シリンジまたはホイール型膜ろ過装置を作るためにも使用できます。材料の熱と化学耐性、および低タンパク質結合特性により、医薬品の調製における滅菌フィルターとして、またHPLCなどの分析用のサンプルの調製におけるフィルターとして使用でき、高価な機器が少量で損傷を受けないようにします。これらのサンプルの粒子状物質の。

PVDFは、伝統的なナイロンモノフィラメントの代替品として、専門のモノフィラメント釣り糸を作成するためにも使用されます。その硬い表面は、鋭利な魚の歯からの摩耗に対してより耐性を高め、その光学密度はナイロンよりも低く、魚の鋭い目にはラインが見えなくなります。また、ナイロンよりも密度が高いため、魚に向かってラインがより速く沈むことができます。

PVDFトランスデューサーは、半導体ピエゾ耐性トランスデューサーよりも動的モーダルテストに適しており、ピエゾセラミックトランスデューサーよりも構造統合に利点があります。コストが低く、互換性が高いため、PVDFを利用するアクティブなトランスデューサーは、構造的健康監視における将来の開発に重要です。