Polyvinylidene florua, hoặc polyvinylidene difluoride (PVDF) là một fluoropolymer nhiệt dẻo cao không phản ứng và tinh khiết được sản xuất bởi sự trùng hợp của vinylidene difluoride. PVDF là một vật liệu nhựa đặc sản trong các gia đình fluoropolymer; nó được sử dụng chung trong các ứng dụng đòi hỏi độ tinh khiết cao nhất, sức mạnh và khả năng kháng dung môi, axit, bazơ và nhiệt và hệ khói thấp trong một sự kiện cháy. So với fluoropolymers khác, nó có một quá trình tan chảy dễ dàng hơn vì nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp khoảng 177 ° C. Nó có một mật độ thấp (1,78 g / cm3) so với fluoropolymers khác. Nó có sẵn như các sản phẩm đường ống, tấm, ống, các bộ phim, đĩa và một chất cách điện cho dây cao cấp. Nó có thể được tiêm, đúc hoặc hàn và thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp hóa chất, chất bán dẫn, y tế, quốc phòng, cũng như trong các loại pin lithium ion. Nó cũng có sẵn như là một bọt ô kín được liên kết ngang, được sử dụng ngày càng trong ngành hàng không và hàng không vũ trụ ứng dụng. Một lớp bột mịn, KYNAR 500 PVDF hoặc HYLAR 5000 PVDF, cũng được sử dụng như là thành phần chính của các loại sơn cao cấp cho các kim loại. Những sơn PVDF có độ bóng rất tốt và duy trì màu sắc, và họ đang được dùng trên nhiều tòa nhà nổi bật trên thế giới, ví dụ như Tháp đôi Petronas ở Malaysia và Đài Bắc 101 ở Đài Loan, cũng như trên các tấm lợp kim loại thương mại và dân cư. Màng PVDF được sử dụng cho blots phương Tây cho bất động của protein, do mối quan hệ không rõ ràng của nó đối với các axit amin. Mục lục [ẩn] 1 tên 2 Thuộc tính 3 Processing 4 Copolyme 5 Terpolymers 6 ứng dụng 7 Xem thêm 8 Tham khảo 9 Liên kết ngoài Names [sửa] PVDF được bán dưới nhiều tên thương hiệu bao gồm KF (Kureha), Hylar (Solvay), KYNAR (Arkema) và Solef (Solvay). Thuộc tính [sửa] Năm 1969, áp điện mạnh đã được quan sát thấy trong PVDF, với hệ số áp điện của poled (đặt dưới một điện trường mạnh để tạo ra một moment lưỡng cực net) màng mỏng lớn như 6-7 pC / N:. lớn hơn so với những gì quan sát ở bất kỳ polymer khác 10 lần [3] PVDF có nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh (Tg) khoảng -35 ° C và thường là 50-60% tinh. Để cung cấp cho các vật liệu đặc tính áp điện của nó, nó là cơ học kéo dài để định hướng cho các chuỗi phân tử và sau đó poled theo căng thẳng. PVDF tồn tại trong nhiều hình thức: alpha (TGTG '), beta (TTTT), và gamma (TTTGTTTG') giai đoạn, tùy thuộc vào conformations chuỗi như trans (T) hoặc (G) liên kết vụng. Khi poled, PVDF là một polymer sắt điện, trưng bày áp điện hiệu quả và tính pyroelectric. Những đặc điểm này làm cho nó hữu ích trong cảm biến và ứng dụng pin. Phim PVDF mỏng được sử dụng trong một số cảm biến camera nhiệt mới hơn. Không giống như các vật liệu áp điện phổ biến khác, chẳng hạn như PZT, PVDF có một giá trị tiêu cực D33. Về thể chất, điều này có nghĩa rằng PVDF sẽ nén thay vì mở rộng hoặc ngược lại khi tiếp xúc với điện trường tương tự. Processing [sửa] Bố trí phân tử polyvinylidene florua trong một sợi nano -. Hình ảnh hiển vi điện tử truyền [4] PVDF có thể được tổng hợp từ các chất thải khí VDF monomer qua một gốc (hoặc được kiểm soát triệt để) quá trình trùng hợp miễn phí. Điều này có thể được theo sau bởi các quá trình như đúc nóng chảy, hoặc chế biến từ một giải pháp (ví dụ như giải pháp đúc, mạ spin, và casting phim). Phim Langmuir-Blodgett cũng đã được thực hiện. Trong trường hợp xử lý dựa trên dung dịch, dung môi tiêu biểu được sử dụng bao gồm dimetylformamide cũng như các butanone biến động hơn. Trong dung dịch nước nhũ tương trùng, các axit perfluorononanoic fluorosurfactant được [5] được sử dụng ở dạng anion như một trợ gia bởi solubilizing monome. Đối với đặc tính trọng lượng phân tử qua gel thấm sắc ký (còn gọi là sắc ký loại trừ kích thước), dung môi như dimethyl sulfoxide hoặc tetrahydrofuran có thể được sử dụng. vật liệu chế biến thường trong giai đoạn alpha không áp điện. Các tài liệu hoặc là phải được kéo dài hoặc ủ để có được những giai đoạn beta áp điện. Các ngoại lệ này là dành cho PVDF màng mỏng (độ dày theo thứ tự của micromet). Suất dư giữa các màng mỏng và các chất trong chúng được xử lý là đủ lớn để gây ra các giai đoạn beta để tạo thành. Để có được một phản ứng áp điện, vật liệu trước tiên phải được poled trong một điện trường lớn. Poling của vật liệu thường đòi hỏi một lĩnh vực bên ngoài trên 30 MV / m. Màng dày (thường> 100 micron) phải được đun nóng trong quá trình poling để đạt được một phản ứng áp điện lớn. Màng dày thường được làm nóng tới 70-100 ° C trong quá trình poling. Một quá trình defluorination định lượng được mô tả bởi mechanochemistry, [6] để xử lý chất thải PVDF an toàn sinh thái thân thiện. Copolyme [sửa] Copolyme của PVDF cũng được sử dụng trong áp điện và ứng dụng điện giảo. Một trong các copolyme thông dụng nhất là P (VDF-trifluoroethylene), thường có sẵn ở tỷ lệ khoảng 50:50 wt% và 65:35 wt% (tương đương với khoảng 56:44 mol% và 70:30 mol%). Một số khác là P (VDF-tetrafluoroethylene). Họ cải thiện đáp ứng áp điện bằng cách cải thiện các tinh thể của vật liệu. Trong khi cấu trúc đơn vị của copolyme ít cực hơn của PVDF tinh khiết, các copolyme thường có một tinh thể cao hơn nhiều. Điều này dẫn đến một phản ứng áp điện lớn: giá trị D33 cho P (VDF-TFE) đã được ghi nhận là cao như -38 pC / N [7] so với -33 pC / N trong PVDF tinh khiết [8]. Terpolymers [sửa] Terpolymers của PVDF là một hứa hẹn nhất về căng thẳng gây ra điện. Các PVDF dựa terpolymers thông dụng nhất là P (VDF-TrFE-CTFE) và P (VDF-TrFE-CFE). [9] [10] realxor này dựa terpolyme sắt điện được sản xuất bằng cách kết hợp ngẫu nhiên của các monomer thứ ba cồng kềnh (CTFE ) vào các chuỗi polymer của P (VDF-TrFE) copolymer là sắt điện trong tự nhiên. Điều này kết hợp ngẫu nhiên của CTFE trong P (VDF-TrFE) copolymer sẽ phá vỡ trật tự tầm xa của giai đoạn cực sắt điện dẫn đến sự hình thành các lĩnh vực nano cực. Khi điện trường được áp dụng, các lĩnh vực nano-polar mất trật tự thay đổi cấu tạo của họ để tất cả-trans cấu dẫn đến căng thẳng điện giảo lớn và nhiệt độ phòng cao hằng số điện môi ~ 50. [11] Ứng dụng [sửa] PVDF thường được sử dụng như cách trên điện dây điện, vì sự kết hợp của sự linh hoạt, trọng lượng thấp, dẫn nhiệt thấp, khả năng chống ăn mòn hóa học cao, và khả năng chịu nhiệt. Hầu hết các dây 30 gauge hẹp được sử dụng trong lắp ráp mạch dây quấn và bảng mạch in làm lại là PVDF-cách nhiệt. Trong điều này sử dụng dây thường được gọi là "dây KYNAR", từ tên thương mại. Các tính chất áp điện của PVDF được sử dụng để lợi dụng để sản xuất các mảng cảm biến xúc giác, đồng hồ đo dòng rẻ tiền và đầu dò âm thanh nhẹ. Tấm áp điện làm bằng PVDF được sử dụng trên các Venetia Burney Student Bụi Counter, một công cụ khoa học của không gian thăm dò New Horizons đo mật độ bụi trong hệ thống năng lượng mặt trời bên ngoài. PVDF là vật liệu kết dính tiêu chuẩn được sử dụng trong việc sản xuất các điện cực hợp cho lithium ion pin. [cần dẫn nguồn] giải pháp trọng lượng 1-2% PVDF hòa tan trong N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) được trộn với một lithium liệu lưu trữ hoạt động như than chì, silic, thiếc, LiCoO2, LiMn2O4, hoặc LiFePO4 và một phụ gia dẫn điện như carbon đen hoặc sợi nano carbon. Bùn này được đúc vào một nhà sưu tập hiện kim loại và các NMP được bốc hơi để tạo thành một điện cực composite hoặc dán. PVDF được sử dụng bởi vì nó là trơ về mặt hóa học trong phạm vi khả năng sử dụng và không phản ứng với các chất điện hoặc lithium. Trong các ngành khoa học y sinh PVDF được sử dụng trong immunoblotting như một màng nhân tạo, thường là với 0,22 hoặc 0,45 micromet lỗ chân lông kích cỡ, mà trên đó các protein có chuyển giao sử dụng điện (xem blotting tây). PVDF có khả năng kháng dung môi và, do đó, các màng có thể được dễ dàng bị tước bỏ và tái sử dụng để nhìn vào các protein khác, làm cho nó rất thuận tiện. Màng PVDF có thể được sử dụng trong các ứng dụng y sinh học khác như là một phần của một thiết bị lọc màng, thường dưới hình thức của một bộ lọc ống tiêm, hoặc bộ lọc bánh xe. Các thuộc tính khác nhau của vật liệu này như khả năng chịu nhiệt, chịu hóa chất, chống ăn mòn và tài sản gắn với protein thấp làm cho vật liệu này có giá trị trong các ngành khoa học y sinh học để chuẩn bị các loại thuốc như một bộ lọc khử trùng, và như một bộ lọc để chuẩn bị mẫu cho năng suất cao sắc ký lỏng và kỹ thuật phân tích tiên tiến khác trong đó một lượng nhỏ các hạt có thể làm hỏng thiết bị nhạy cảm và tốn kém. PVDF được sử dụng cho các đặc sản monofilament dây câu, bán như thay thế cho fluorocarbon nylon monofilament. Mật độ quang học thấp hơn nylon, mà làm cho các dòng ít rõ rệt. Bề mặt là khó khăn hơn, do đó, nó là khả năng chống mài mòn và răng cá sắc nét. Đó cũng là đặc hơn so với nylon, làm cho nó chìm nhanh hơn. [12] PVDF đầu dò có lợi thế là tự động phù hợp hơn cho các ứng dụng thử nghiệm phương thức hơn bán dẫn đầu dò piezoresistive, và phù hợp hơn cho việc tích hợp cấu trúc so với đầu dò piezoceramic. Đối với những lý do này, việc sử dụng các cảm biến PVDF hoạt động là một yếu tố quyết định cho sự phát triển của các phương pháp theo dõi sức khỏe cấu trúc tương lai, do chi phí thấp và tuân thủ. [13]
đang được dịch, vui lòng đợi..