Tin tức – Kinh nghiệm

Trong những năm gần đây, đã có sự quan tâm đáng kể đến polyme Polyvinylidene Fluoride (PVDF).

Sự quan tâm mà nó nhận được vì nó thể hiện tính chất áp điện mạnh nhất

so với bất kỳ loại polymer thương mại nào khác.

PVDF là gì?

Các tính chất và ứng dụng chính của PVDF.

PVDF (PVF2 hoặc Polyvinylidene fluoride hoặc polyvinylidene difluoride)

là một fluoropolyme nhiệt dẻo bán tinh thể, có độ tinh khiết cao.

Với nhiệt độ phục vụ lên đến 150 ° C, PVDF hiển thị sự kết hợp tốt của các đặc tính như:

Kháng hóa chất vượt trội Độ bền cơ học cao

Tính chất áp điện và nhiệt điện

Cũng như khả năng xử lý tốt

Các tính chất điện và không hòa tan rất mong muốn của nó là kết quả của sự phân cực

của các nhóm CH2 và CF2 xen kẽ trên chuỗi polyme.

PVDF có thể dễ dàng xử lý nóng chảy và có thể được chế tạo thành các bộ phận bằng cách ép và ép.

Do đó, nó thường được sử dụng trong các thiết bị xử lý hóa chất như máy bơm,

van, đường ống, ống và phụ kiện; cảm biến và thiết bị truyền động, v.v.

Nó có nhiều ứng dụng điện tử, đặc biệt là vật liệu nối dây cho cáp xếp hạng toàn diện

được sử dụng trong các thiết bị thoại và video và hệ thống báo động.

Khả năng lan truyền ngọn lửa thấp và tạo khói của PVDF là tài sản chính trong các ứng dụng này.

PVDF đang được chấp nhận như một chất kết dính cho cực âm và cực dương trong pin lithium-ion

và như một bộ phân tách pin trong hệ thống polymer lithium-ion.

Molecular Structure of Polyvinylidene Fluoride (PVDF)

Các ứng dụng mới nổi của PVDF bao gồm màng tế bào nhiên liệu và các thành phần cho nội thất máy bay

và thiết bị tự động hóa văn phòng.

Cấu trúc phân tử của Polyvinylidene Fluoride (PVDF)

Cấu trúc phân tử của Polyvinylidene Fluoride (PVDF)

Nhờ sự kết hợp tuyệt vời giữa các đặc tính và khả năng xử lý,

PVDF đã trở thành khối lượng fluoropolyme lớn nhất sau PTFE.

PVDF có sẵn trên thị trường với nhiều loại tốc độ dòng chảy.

Với các chất phụ gia khác nhau để tăng cường các đặc tính chế biến hoặc sử dụng cuối cùng.

Ngày nay, PVDF được bán dưới nhiều thương hiệu khác nhau.

PVDF được sản xuất như thế nào?

PVDF (homopolyme và copolyme) thường được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp gốc tự do của 1,1-difluoroethylene (CH2 = CF2).

Quá trình trùng hợp diễn ra ở dạng huyền phù hoặc nhũ tương từ 10-150 ° C và áp suất 10-300 atm.

Vật liệu thu được sau đó được xử lý thành phim hoặc tấm.

Thuộc tính của PVDF

Cấu trúc tinh thể Nó thường là một polyme bán tinh thể có kích thước xấp xỉ. 50% vô định hình.

Nó có cấu trúc rất đều đặn với hầu hết các đơn vị VDF kết hợp đối đầu với nhau

với tỷ lệ rất ít các đơn vị monome kết hợp đối đầu.

Chất dẻo fluoroplastic này tồn tại ở bốn dạng có thể có tên là pha α, β, γ và δ.

Các liên kết C-F có cực và mômen lưỡng cực cao nhất thu được khi sự liên kết của tất cả các lưỡng cực của polyme

theo cùng một hướng, tương ứng với pha β của PVDF.

Pha β là pha mong muốn đối với các đặc tính áp điện của polyme.

Mômen lưỡng cực của tinh thể α được định hướng theo các hướng ngược nhau,

dẫn đến phân cực thuần bằng không.

Alpha- and Beta-phase Structure of PVDF

Tính chất vật lý

Nó có một trong những điểm nóng chảy thấp nhất của nhựa nhiệt dẻo thương mại,

nhưng có nhiệt độ lệch nhiệt cao nhất khi chịu tải

Polymer Deflection Temperature, °C Melting Point, °C
0.5 MPa 1.8 Mpa
PVDF 148 113 178
PCTFE 126 75 218
PTFE 121 56 327
ECTFE 116 77 240
ETFE 104 74 270
PFA 73 48 310
FEP 70 51 270

Tính chất kết tinh và sức căng bề mặt cao của PVDF cung cấp giá trị thẩm thấu rất thấp so với các chất fluoropolyme khác.

PVDF cho thấy khả năng thẩm thấu thấp đối với chất khí và chất lỏng.

Mặc dù vậy, tính thẩm thấu của PVDF bị ảnh hưởng bởi mức độ kết tinh và sự biến đổi của các phần tinh thể.

Tính chất cơ học

So với ETFE và ECTFE, PVDF có mô đun kéo tương tự nhưng độ bền va đập thấp hơn.

Việc sửa đổi với HFP hoặc CTFE làm giảm mô đun nhưng làm tăng độ giãn dài và độ bền va đập.

Property (Standard) PVDF ETFE ECTFE
Melting point, °C, ASTM D 3418 154-184 250-275 236-246
Specific gravity, g/cm3, ASTM D 792 (Solid) 1.75-1.80 1.72 1.7
Tensile Strength @ 23°C, MPa, ASTM D 638 36-56 38-48 45-60
Elongation @ 23°C, %, ASTM D638 25-500 100-350 150-250
Tensile Modulus @ 23°C, MPa, ASTM D 638 1340-2000 830
Izod impact strength @ 23°C, J/m, ASTM D 256 160-530 no break no break
Coefficient of thermal expansion, ASTM D 696 ~10-4 9 x 10-5 5 x 10-5
Processing temp. range, °C 200-300 300-345 260-300
Dielectric constant, (1 kHz), ASTM D 150 7.5-13.2 2.6 2.6
Dielectric strength, kV/mm, ASTM D 149 260-950 59 80-90
Dissipation factor, (1 kHz), ASTM D 150 0.0163-0.019 0.0008 0.0024
LOI, %, ASTM D 2863 44 30 64

Khi tiếp xúc với ngọn lửa, PVDF không bắt lửa và không nhỏ giọt.

Nó tự dập tắt – Nó tuân thủ TL V0.

LỢI NHUẬN là 44%. Nó cũng thể hiện khả năng chống lại tia UV tốt.

Kháng hóa chất

Tính trơ hóa học khác nhau giữa các chất fluoropolyme như PTFE, FEP, PFA và MFA

thể hiện tính trơ hóa học đối với nhiều loại hóa chất hơn so với các polyme flo hóa

một phần như CTFE (hoặc PCTFE) và ECTFE.

Tính chất điện và áp điện của PVDF

PVDF chủ yếu được sử dụng trong cách ly dây và cáp, nhờ vào hằng số điện môi và hệ số tiêu tán cao.

Tuy nhiên, các đặc tính điện kém cho phép sản xuất màng PVDF có hành vi áp điện và nhiệt điện.

Có những bộ phim được chuẩn bị từ các màng ép đùn trong cấu trúc pha B.

Cả hai bề mặt của phim đều được kim loại hóa và sau đó chịu điện áp cao, khiến nó bị phân cực vĩnh viễn.

Những màng như vậy tạo ra một điện áp khi bị kéo căng hoặc nén (áp điện)

hoặc nung nóng (nhiệt điện) ở nhiệt độ gần với điểm nóng chảy.

Các màng polyme cũng cho thấy một số tính sắt điện.

Các ứng dụng của PVDF

Các ngành công nghiệp tiêu thụ năng lượng, ô tô, máy bay quân sự và các ngành công nghiệp hóa dầu

yêu cầu các con dấu, miếng đệm, lớp lót, vv

dựa trên VDF có khả năng chống lại các vật liệu ăn mòn

Thiết bị điện và điện tử: Được sử dụng để cách điện dây / nối cáp trong máy bay và công nghiệp điện tử,

hệ thống điều khiển điện công nghiệp, hệ thống dây nhiệt độ cao, v.v.

Applications of PVDF

Thiết bị xử lý hóa chất:

Ống co nhiệt hoặc ống mềm được làm từ nhựa PVDF được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống nước

có độ tinh khiết cao, đường ống hóa chất, đường dẫn nhiên liệu ô tô, v.v.

Nó được sử dụng trên quy mô lớn làm lớp lót cho đường ống và van

Màng áp điện là đầu dò rất nhạy với nhiều ứng dụng khác nhau.

Những bộ phim này rất mạnh, nhẹ và linh hoạt, chúng có thể được đúc thành các thiết kế độc đáo

và có thể được dán bằng chất kết dính thương mại.

PVDF cũng được sử dụng rộng rãi trong thiết bị lọc và tách (bộ lọc, màng, vỏ)

Nó cũng có thể được sử dụng như một cảm biến nhiệt điện

và cảm biến biên dạng chùm tia laser trong các ứng dụng tiên tiến hơn.

Màng PVDF có thể được sử dụng làm bộ phân tách trong pin lithium ion,

vì nó có tính ổn định nhiệt và hóa học tốt.

Các màng này có độ bền cơ học tốt, kích thước lỗ thích hợp và các đặc tính 

Màng PVDF là gì?

PVDF là một trong những vật liệu màng được sử dụng nhiều nhất

và nhận được sự quan tâm lớn nhờ những đặc tính nổi bật của nó.

Các đặc tính như ổn định nhiệt, kháng hóa chất và khả năng xử lý để tạo màng làm cho PVDF trở nên lý tưởng

để sử dụng trong các ứng dụng màng y sinh và xử lý nước thải.

Màng PVDF được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải Nhờ những tính năng này,

các ứng dụng của màng PVDF hiện được tìm thấy trong:

Xử lý nước và xử lý chất thải được điều khiển bằng áp suất

(ví dụ: vi lọc, siêu lọc và lò phản ứng sinh học màng),

Các hoạt động của bộ tiếp xúc màng (ví dụ, chưng cất màng, hấp thụ và tách khí axit,

loại bỏ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi)

Ngày nay, hầu hết các màng thương mại được sản xuất thông qua phương pháp đảo pha chủ yếu

vì tính đơn giản và quy mô sản xuất linh hoạt (Do đó, chi phí sản xuất thấp)

Nhưng có một số nhược điểm nhất định liên quan đến màng PVDF như thấm ướt hoặc bám bẩn

có thể dễ dàng giải quyết bằng cách tăng cường độ nhám bề mặt hoặc tăng tính chất ưa nước của màng.

Mặc dù nó không thể được ngăn chặn tuyệt đối ngay cả khi sửa đổi.

Màng PVDF có thể được sử dụng làm bộ phân tách trong pin lithium ion,

vì nó có tính ổn định nhiệt và hóa học tốt.

Các màng này có độ bền cơ học tốt, kích thước lỗ thích hợp và các đặc tính tắt.

Chúng cũng được sử dụng để sản xuất màng trao đổi ion.

Xử lý PVDF

Lớp PVDF có sẵn trong nhiều loại độ nhớt nóng chảy dưới dạng bột và viên.

Nó có thể được xử lý bằng các kỹ thuật áp dụng cho nhựa nhiệt dẻo tiêu chuẩn:

Phun ra Ép, nén và chuyển khuôn đúc Gia công

Thường không cần làm khô nhựa trước khi chế biến

Cần phải cẩn thận để loại bỏ các khu vực “treo lên” nơi nhựa nóng chảy có thể tích tụ

và phân hủy nhiệt nếu thời gian lưu trú quá nhiều

Nhiệt độ xử lý: 190 đến 280 ° C

Ép phun

Nhiệt độ nóng chảy nên từ 200-270 ° C

Nhiệt độ khuôn 50-95 ° C được khuyến nghị

Độ nhớt nóng chảy tương đối cao của PVDF làm cho thiết kế khuôn thích hợp

trở thành một yếu tố quan trọng trong quá trình ép phun

Độ co ngót (3-4%) của các miếng đúc được tiêm vào, phải được xem xét trong quá trình thụ thai

Phun:

Trong quá trình ép đùn, cần chú ý đến việc loại bỏ các điểm chết, nơi có thể bắt đầu phân huỷ polyme

Nhiệt độ đùn: từ 230 đến 290 ° C

Không cần chất trợ đùn, chất bôi trơn hoặc chất ổn định nhiệt để đùn PVDF

Tỷ lệ L / D ít nhất là 20 được khuyến nghị

 

Không nghi ngờ gì nữa, fluoropolymer (teflon) là một loại nhựa cung cấp nhiều đặc tính khác nhau.

Và, việc phát hiện ra teflon đã tạo ra một cuộc cách mạng cho sự xuất hiện của fluoropolyme và lợi ích của chúng trong một số ứng dụng.

Ngày nay, các ứng dụng teflon trải dài từ bề mặt chảo chống dính công nghệ thấp.

Vâng! Đó là lớp phủ chống trơn trong dụng cụ nấu ăn mà bạn sử dụng trong nhà bếp của bạn)

đến các ứng dụng y tế và bệnh viện kỳ ​​lạ công nghệ cao bao gồm cấy ghép,

dụng cụ phẫu thuật và thiết bị kiểm tra, và những ứng dụng ấn tượng trong thiết bị chữa cháy, v.v.

Tìm hiểu những đặc tính nào khiến PTFE trở thành một loại polymer đa năng mang lại nhiều lợi thế khác nhau trong các ứng dụng này.

Tìm hiểu về các đặc điểm, tính chất của nó và nhiều hơn nữa …

Teflon là gì?

 Polytetrafluoroethylene hoặc PTFE là loại fluoropolymer hiệu suất cao, đa năng được sử dụng phổ biến được tạo thành cho các nguyên tử carbon và flo.

Một trong những ứng dụng phổ biến của polyme này là phủ chống dính trong các dụng cụ nấu nướng trong nhà bếp (chảo, khay nướng, v.v.),

do đó, bạn có thể dễ dàng tìm thấy chất này trong nhà bếp của mình.

PTFE được sử dụng như một giải pháp tiết kiệm chi phí cho các ngành công nghiệp từ dầu khí, chế biến hóa chất, công nghiệp đến điện / điện tử và lĩnh vực xây dựng, v.v.

Polytetrafluoroethylene (PTFE): Everything You Need to Know

Đặc tính cơ bản:

các đặc tính cơ bản của PTFE khiến nó trở thành một vật liệu thú vị với giá trị thương mại cao là:

Kháng hóa chất ngoại lệ

Khả năng chịu nhiệt tốt và nhiệt độ thấp

Khả năng cách điện tốt trong môi trường nóng ẩm

Khả năng chống ánh sáng, tia UV và thời tiết tốt

Hệ số ma sát thấp

Hệ số tiêu tán / hằng số điện môi thấp

Đặc tính chống bám dính mạnh Uyển chuyển

Chống mệt mỏi tốt trong điều kiện căng thẳng thấp

Sự sẵn có của thực phẩm, y tế và các loại có độ tinh khiết cao

Hấp thụ nước thấp

Cấu trúc hóa học của teflon

PTFE là một polyme mạch thẳng của tetrafluoroethylen (TFE).

Nó được sản xuất theo cơ chế trùng hợp gốc tự do trong môi trường nước

thông qua quá trình trùng hợp bổ sung TFE trong một quy trình hàng loạt.

Cấu trúc hóa học của PTFE [CF2-CF2] n giống như của polyetylen (PE),

ngoại trừ việc các nguyên tử hydro được thay thế hoàn toàn bằng flo (do đó nó được gọi là polyme perfluoro).

Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là trong thực tế PTFE và PE được chuẩn bị

và sử dụng theo những cách hoàn toàn khác nhau.

Molecular Structure of PTFE

Đó là kích thước của nguyên tử flo tạo thành một vỏ bọc đồng nhất

và liên tục xung quanh các liên kết cacbon-cacbon

và do đó mang lại tính bền và ổn định hóa học tốt cho phân tử.

Vỏ bọc flo đồng nhất này cũng cung cấp tính trơ về điện cho phân tử.

Hàm lượng flo trong teflon về mặt lý thuyết là 76% và nó có độ kết tinh là 95%.

PTFE lần đầu tiên được phát hiện “tình cờ” vào năm 1938 bởi Tiến sĩ Plunkett tại DuPont.

Sau đó PTFE đã được bán trên thị trường vào năm 1947 với nhãn hiệu “Teflon ™” của Chemours.

Chính việc phát hiện ra PTFE đã thúc đẩy sự phát triển của các chất fluoropolyme khác.

Các đặc tính và tính chất điển hình của PTFE

Tác động của chất độn và phụ gia đối với tính chất của PTFE

Các kỹ thuật phổ biến được sử dụng để xử lý PTFE

 

 

Các kỹ thuật phổ biến được sử dụng để xử lý nhựa PTFE

Nhựa PTFE có độ nhớt nóng chảy rất cao và nhiệt độ nóng chảy cao do cấu trúc chuỗi polyme cứng nhắc

làm cho việc xử lý khó khăn bằng các phương pháp ép đùn và ép phun thông thường.

Công nghệ chế biến có nhiều điểm tương đồng với công nghệ luyện kim bột hơn

so với công nghệ chế biến chất dẻo truyền thống.

Thiêu kết, ép, ram hoặc ép đùn, ép nén hoặc đúc đẳng hướng, gia công,

dập nóng và đùn bột đã được nung sẵn trên các máy đặc biệt.

Đùn dán trong đó PTFE được trộn với hydrocacbon, trước khi tạo khuôn mẫu,

được sử dụng để liên tục chế tạo PTFE thành ống, băng và dây cách điện.

Hydrocacbon được hóa hơi trước khi một phần được thiêu kết

Sự phân tán – lớp phủ kim loại, lớp phủ, nghiền thành bột, ngâm tẩm, đúc cho màng mỏng và kéo sợi.

[Phạm vi hoạt động

(-270 ° C) -200 ° C đến 260 ° C (280 ° C)] Các đặc tính của sản phẩm

Nhựa PTFE phụ thuộc nhiều vào quy trình xử lý, chẳng hạn như kích thước hạt polyme,

nhiệt độ thiêu kết và áp suất xử lý.

Do đó, các chất fluoropolyme khác vẫn cần thiết cho một số ứng dụng cụ thể mà PTFE không hoàn toàn phù hợp.

Điều này dẫn đến việc tìm kiếm fluoropolyme có thể xử lý nóng chảy 

Bạn có thể tìm cách sử dụng PTFE ở đâu?

Nhựa nhiệt dẻo chỉ được sử dụng cho các ứng dụng hiệu suất cao liên quan đến nhiệt cao,

nhiệt độ thấp, tính trơ hóa học, độ tinh khiết cao, không dính và đặc tính tự bôi trơn.

Các loại có độ tinh khiết cao hơn nữa được sử dụng trong lĩnh vực bán dẫn, dược phẩm và các lĩnh vực tương tự khác.

Do các tính chất hóa học và vật lý đặc biệt của nó,

PTFE được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hóa chất, điện / điện tử, xây dựng, kiến ​​trúc và ô tô.

Các ứng dụng của Polytetrafluoroethylene (PTFE)

Applications of Polytetrafluoroethylene (PTFE)

Các loại nhựa hạt đầy được chứng minh là thích hợp cho các bộ phận như miếng đệm, phớt trục, ổ trục, vòng piston, v.v.

Oto O-rings, gaskets, valve stem seals, shaft seals, linings for fuel hoses, power steering and transmission etc.
Công nghiệp hóa chất Coatings for heat exchangers, pumps, diaphragms, impellers, tanks, reaction vessels, autoclaves, containers etc.
Điện và điện tử Electrical insulation, flexible printed circuit boards, semiconductor parts
Kỹ thuật Seats and plugs, bearing, non-stick surfaces, coatings for pipes, fittings, valve and pump parts
Y tế Cardiovascular grafts, ligament replacement, heart patches

 

Merkel Hydraulic Seals for Piston

Rod seals Merkel:

Merkel Omegat  OMS-MR

Omegat OMS-MR PR

Omegat OMS-S

Omegat OMS-S PR

U-Ring   T 20

U-Ring  TM 20

U-Ring  TMP 20

U-Ring    L 20

U-Ring 0214

U-Ring 0216

U-Ring 0503

Roof Shaped Seal Set ES/ESV

Roof Shaped  Seal Set ES 61

Roof Shaped  Seal Set ES 81

V-Packing Set V 1000

Piston seals

Omegat OMK-MR

Omegat OMK-QR

Compact Seal L 27

U-Ring TMP 21

U-Ring 0215

U-Ring 0217

U-Ring 0504

Roof Shaped Seal Set EK/EKV

Wiper seals

Double  Wiper  PT 1

Double Wiper PT 2

Double Wiper PT 3

Double Wiper P 8

Double Wiper P 9

Double Wiper PU 11

Wiper P 6

Wiper PU 6

Wiper PU 12

Guides Merkel

Guide Bush SBK

Guide Strip SB

Guide Strip SF

Guide Bush KBK

Guide Strip KB

Guide Strip KF

Seals for Pivoting Motions

Rotomatic  M 15

Rotomatic M 16

Static Seals

Cover Seal PU 82

Cover Seal PU 83

Stircomatic SRC

O-Rings

Giới thiệu về vật liệu teflon và ứng dụng ron teflon

Vật liệu teflon

Ron teflon hay còn gọi là PTFE (Polytetrafluoroetylen) là một loại vật liệu độc đáo.

Nó là một trong những loại vật liệu có  giá trị nhất do tính linh hoạt của nó.

Một polymer flurocarbon có khả năng kháng hóa chất và nhiệt vượt trội.

Vì vậy, nó có thể sử dụng để chống lại hầu như bất kỳ hóa chất nào dưới một phạm vi hoạt động nhiệt lớn.

Là một loại bán tinh thể không hấp thụ tia UV, với khả năng chống nắng tuyệt vời

Phạm vi hoạt động nhiệt độ của ron teflon

Nhiệt độ hoạt đông của pure teflon dao động từ -75⁰C đến 260⁰C .

Nó là vật liệu chống dính nổi tiếng nhất với hệ số ma sát tương đương với băng ướt.

Tại sao nên sử dụng teflon làm ron đệm, gasket?

Ron teflon là loại vật liệu kháng hóa chất rất tốt.

Ron teflon tinh khiết có thể được dùng trong môi trường ăn mòn nhất và sẽ không làm nhiễm bẩn môi trường nhạy cảm nhất.

Teflon hoàn toàn không hòa tan và có độ tinh khiết nôi tại rất cao

Ron teflon không gây ô nhiễm cho các ứng  dụng siêu tinh khiết hoặc ăn mòn.

Nó hoàn toàn chống lại sự tấn công của tất cả các hóa chất ngoại trừ kim loại kiềm nóng chảy và một vài hợp chất flo ở nhiệt độ và áp suất cao.

Nó không bị ảnh hưởng bởi chất  bôi trơn, chất lỏng thủy lực, nhiên liệu máy bay / tên lửa và điều kiện khí quyển.

Teflon có an toàn trong môi trường điện không?

Hằng số điện môi của PTFE phần lớn không phụ thuộc vào nhiệt độ và sẽ không để lại carbon theo dõi khi bị buộc.

Không bị ảnh hưởng bởi thời tiết và lão hóa, teflon không bị ướt cũng như không hút nước.

Nó có thể được sử dụng như một chất cách điện bên ngoài.

Dielectric Constant 2-13 over a wide range of frequencies
Dissipation Factor 0.0004
Volume Resistivity >10ᴵ⁶      ohm/cm
Dielectric Strength >16kV/mm