聚偏二氟乙烯

聚偏二氟乙烯或聚偏二氟乙烯 (PVDF) 是一种高度非反应性的热塑性含氟聚合物，由偏二氟乙烯聚合而成。

PVDF 是一种特种塑料，用于需要最高纯度以及耐溶剂、酸和碳氢化合物的应用。 与聚四氟乙烯等其他含氟聚合物相比，PVDF 的密度较低，仅为 1.78 g/cm3。

它以管道产品、片材、管材、薄膜、板材和优质电线绝缘体的形式提供。 它可以注塑、模塑或焊接，常用于化学、半导体、医疗和国防工业以及锂离子电池。 它也可用作交联闭孔泡沫，越来越多地用于航空和航天应用，以及作为奇特的 3D 打印机灯丝。 它也可用于与食品反复接触，因为它符合 FDA 标准并且在低于其降解温度时无毒。

作为一种精细粉末等级，它是高端金属涂料的一种成分。 这些 PVDF 涂料具有极好的保光性和保色性。 它们被用于世界各地的许多著名建筑以及商业和住宅金属屋顶。

由于 PVDF 膜对氨基酸的非特异性亲和力，因此在蛋白质印迹中用于固定蛋白质。

PVDF 还用作超级电容器中碳电极和其他电化学应用的粘合剂成分。

PVDF 以多种品牌出售，包括 KF (Kureha)、Hylar (Solvay)、Kynar (Arkema) 和 Solef (Solvay)。

1969 年，在 PVDF 中观察到强压电性，极化（置于强电场下以诱导净偶极矩）薄膜的压电系数高达 6-7 pC/N：比任何观察到的大 10 倍 其他聚合物。

PVDF 的玻璃化转变温度 (Tg) 约为 −35 °C，通常结晶度为 50–60%。 为了赋予材料压电特性，它被机械拉伸以定向分子链，然后在张力下极化。 PVDF 以多种形式存在：α (TGTG')、β (TTTT) 和伽马 (TTTGTTTG') 相，具体取决于反式 (T) 或扭结 (G) 连接的链构象。 极化后，PVDF 是一种铁电聚合物，具有高效的压电和热电特性。 这些特性使其可用于传感器和电池应用。 PVDF 薄膜用于一些较新的热像仪传感器。

与锆钛酸铅 (PZT) 等其他流行的压电材料不同，PVDF 具有负 d33 值。 从物理上讲，这意味着当暴露于相同的电场时，PVDF 将压缩而不是膨胀，反之亦然。

PVDF 树脂经过高温实验以测试其热稳定性。 PVDF 在 302°F (150°C) 下保存了 10 年，随后的测量表明没有发生热分解或氧化分解。 据记录，PVDF 树脂在高达 707°F (375°C) 的温度下仍然稳定。

PVDF 在热塑性材料中表现出更高的耐化学性和相容性。 PVDF 被认为对以下方面具有出色/惰性的耐受性：

• 强酸，弱酸，
• 离子、盐溶液，
• 卤代化合物，
• 碳氢化合物，
• 芳香族溶剂，
• 脂肪族溶剂，
• 氧化剂，
• 弱碱基。

与其他含氟聚合物类似，PVDF 表现出化学敏感性，通常具有以下化学家族：

• 强大的基础，焦散，
• 酯类，
• 酮。

聚偏二氧化乙垢表现在某些高焦应用中固有的电阻特性。 即这些是：臭氧氧化反应、核辐射、紫外线损伤和微生物、真菌生长。 PVDF 对这些条件的耐受性在热塑性材料中是相当独特的。 PVDF 的碳和氟化物元素稳定性促成了这种耐受性，以及 PVDF 在其加工过程中的聚合整合。

PVDF 可通过自由基（或受控自由基）聚合工艺由气态偏二氟乙烯 (VDF) 单体合成。 这之后可能会进行诸如熔体浇铸或溶液加工（例如溶液浇铸、旋涂和薄膜浇铸）等工艺。 Langmuir-Blodgett 电影也已经制作完成。 在基于溶液的加工过程中，使用的典型溶剂包括二甲基甲酰胺和更易挥发的丁酮。 在水性乳液聚合中，含氟表面活性剂全氟壬酸以阴离子形式用作通过增溶单体的加工助剂。