PVDF聚偏二氟乙烯
1.聚偏氟乙烯(PVDF)具有较高的机械强度和辐射稳定性,是由于其基本的属性。
偏氟乙烯(VDF)的分子属于不对称分子,体积和电负性都不相同的两个氢原子和两个氟原子分别与一个碳原子相连,因此PVDF高分子链具有较高的规整度,分子链间排列较密,且存在较强的氢键,是具有较高结晶度的聚合物。
PVDF由-CH2-CF2-重复单元构成,是结晶度为50~80%的结晶性聚合物。由于PVDF的分子骨架具有大的偶极矩极其聚集体的结晶存在,从而决定了该材料的机械性能、热性能、溶解性、溶剂溶胀性、电性能、耐候性等特性。当含有一定数量的“头-头”连接异常结合时,会使结晶性受到影响。异常结合使结晶内部产生缺陷部位,增加对溶剂的溶胀性,使熔点降低。这种异常结合存在的比例,是取决于聚合条件,尤其依赖聚合温度。
大部分氟塑料耐辐照性能不是太好,但PVDF却是例外。PVDF薄膜经3×10E8拉特计量γ射线辐照后,未见其性能严重下降,与此相比如PTFE在8×10E8拉特下,已经脆到无法进行测试了。
M.D.Duca等人以非单色光MgKa源产生的X射线对PVDF进行辐照,采用X射线光电子光谱分析法(XPS)研究了PVDF的表面结构及电子变化。结果表明,PVDF经过软X射线照射之后,聚合物表面出现了“氟贫化”现象,及CF2(290.90eV)基团的百分率减小,而CF(288.30eV)基团的百分率增大,但组成的变化却不明显,这是因为随着PVDF表面的脱氟,不与氟原子直接相连的碳原子产生了交联以及形成了双键的缘故。(CH、=CH-)基团的出现是X射线辐照所致,尽管如此,对于PVDF来说,XPS仍不失为一种无损表面的分析技术,因为,在短暂的分析时间内,X射线的损害并不明显.
2.聚偏氟乙烯的用途非常广泛,在含氟聚合物品种当中,全球消费总量仅次于PTFE被列为含氟聚合物第二大类。
由于均聚物的刚性较高,不适宜应用于电线电缆覆被。为了改变其刚性提高柔软性,采用第二(或第二+第三)单弹体进行二元(或三元)共聚改性。例如:偏氟乙烯(VDF)与四氟乙烯(TFE)改性共聚物、VDF与六氟丙烯(HFP)改性共聚物、VDF-TFE-HFP改性共聚物,等等。改性PVDF提高了较柔软性和韧性等特性,被大量应用在电线电缆等领域。