PVDF的加工改性及应用
PVDF加工改性及应用PPT课件
PVDF具有优良的耐腐蚀性能，可 用于化工设备的防腐涂层。
电子电气
PVDF具有优良的电绝缘性能和耐 高温性能，可用于电子电气领域。
建筑装饰
PVDF具有优良的耐候性和装饰性， 可用于建筑外墙、室内装饰等领域。
02 PVDF加工改性的方法
化学改性
共聚改性
通过与其它单体进行共聚反应，改变PVDF的分子结构和性能，如提高韧性、 耐热性、耐化学腐蚀性等。常用的共聚单体包括偏氟乙烯、丙烯酸酯等。
其他领域的应用
航空航天
PVDF加工改性后可作为航空航天领域的 涂层材料，具有优良的耐高温性能和抗 辐射性能。
VS
医疗器械
PVDF加工改性后可作为医疗器械的涂层 材料，具有优良的生物相容性和抗菌性能 。
04 PVDF加工改性的挑战与 前景
加工改性的技术难题
高熔体黏度
吸性高
PVDF熔体黏度较高，加工流动性较 差，需要采用特殊的加工设备和工艺。
PVDF吸水性较高，对加工性能和产 品性能产生影响，需要进行干燥处理。
热稳定性差
PVDF在高温下容易分解，对加工温 度的要求较高，需要精确控制加工温 度。
市场应用的发展前景
电子信息领域
PVDF具有优异的绝缘性能和耐 高温性能，在电子信息领域有广
泛的应用前景。
环保领域
PVDF具有较好的化学稳定性和 耐腐蚀性，在环保领域如污水处 理、化学反应容器等方面有应用
抗辐射性
PVDF具有较好的抗辐射 性能，不易被放射性物质 侵蚀。
PVDF的物理性质
力学性能
PVDF具有良好的力学性能， 如强度、硬度、耐磨性和 耐疲劳性等。
电学性能
PVDF具有优良的电绝缘性 能，介电常数和介质损耗 较低。
PVDF的改性及其在水处理中的应用
聚偏氟乙烯膜的亲水化改性研究及其在水处理中的应用陈燕，李淼林（南京理工大学，南京）摘要：本文概述了PVDF材料的基本特点，从膜基体亲水改性和膜表面亲水改性两个角度出发，综述了目前对疏水性聚偏氟乙烯膜的亲水化改性方法，其次介绍了PVDF膜在水处理应用中的进展，最后分析了PVDF膜今后发展的方向。
关键词：聚偏氟乙烯膜；亲水化改性；水处理；给水净化；中水回用0引言随着工农业生产的飞速发展，污水的排放量日益增加。
污水对国民经济和人体健康的影响，已是人类面临的严重问题。
世界水文专家协会主席米歇尔·奈特1996年在第30届国际地质大会上宣布：“全世界每天至少有5万人死于由水污染引起的各种疾病。
发展中国家每年有2500多万人死于不洁净的水。
”[1]环境污染已受到许多国家的高度重视。
用膜分离技术进行废水处理，已备受关注。
膜分离技术是一项新兴的高效分离技术，已广泛应用于化工、电子、轻工、纺织、石油、食品、医药等领域，被认为是20世纪末到21世纪中期最有发展前途的高技术之一[2]。
膜分离技术依据其膜孔孔径可分为微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)等，根据其膜材料可分为聚醚砜(PES)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)和一些改性材料膜等，同时值得关注的还有膜技术和生物处理联合处理技术—膜生物反应器(MBR)。
聚偏氟乙烯(PVDF)是一种性能优良的结晶性含氟聚合物，分子结构为-[CH-2 CF2]n-，玻璃化温度-39℃,，脆化温度-62℃以下，结晶熔点约170℃，热分解温度大于316℃；其机械强度较高，具有自熄性、优异的刚性、硬度、抗蠕变、耐磨耗以及耐切割等性能；化学稳定性好，能耐氧化剂、酸、碱、盐类、卤素、芳烃、脂肪及氯代溶剂的腐蚀和溶胀；兼有优异的抗紫外线、γ射线和耐老化的性能，其薄膜长期置于室外不变脆、不龟裂。
PVDF最突出的特点是具有极强的疏水性，可使它成为膜蒸馏和膜吸收等分离过程的理想材料[3]。
pvdf膜丝处理材料_概述及解释说明
pvdf膜丝处理材料概述及解释说明1. 引言1.1 概述PVDF膜丝处理材料是一种重要的材料，在许多领域中得到广泛应用。
随着科学技术的发展，人们对高性能、高稳定性和高耐久性材料的需求不断增加。
PVDF 膜丝处理材料具有优异的机械性能、化学稳定性和热稳定性，因此成为研究和实际应用领域中备受关注的材料之一。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对PVDF膜丝处理材料进行全面介绍和分析。
首先，我们将介绍PVDF膜丝的定义、特性以及在处理材料中的应用。
其次，我们将详细介绍制备PVDF膜丝的三种方法：直接溶液法、相转化法和共聚物改性法。
然后，我们将探讨PVDF膜丝处理材料所具有的优势，并讨论面临的挑战以及可能的解决方案。
最后，我们将对PVDF膜丝处理材料进行总结，并展望未来的发展方向和应用推广建议。
1.3 目的本文旨在全面介绍PVDF膜丝处理材料，包括其定义、特性、制备方法以及优势与挑战。
通过对PVDF膜丝处理材料的深入了解，我们可以更好地认识和理解这一材料在实际应用中的潜力和局限性。
同时，本文也希望为未来的研究提供一定的参考和启示，推动PVDF膜丝处理材料领域的进一步发展。
2. PVDF膜丝处理材料的背景知识2.1 PVDF膜丝的定义和特性介绍PVDF，即聚偏氟乙烯（Polyvinylidene fluoride），是一种高性能聚合物材料。
PVDF膜丝是用PVDF树脂制成的超薄、具有微孔结构的薄膜。
它具有很高的化学稳定性、耐磨性、耐温性和电学性能，同时也具有良好的机械强度和尺寸稳定性。
PVDF膜丝还具有生物相容性良好、抗菌防污能力强、透气性和过滤效果较好等特点。
2.2 PVDF膜丝在处理材料中的应用PVDF膜丝广泛应用于水处理、化工、食品饮料、医药等领域中的固液分离过程。
它可以被用来过滤掉悬浮物、细菌、病毒等微小颗粒物质，净化水源，提供清洁可靠的液体。
此外，在制备纯净水、废水处理以及海水淡化等过程中，PVDF膜丝也可以发挥重要作用。
pvdf工艺技术
pvdf工艺技术PVDF，全称聚偏氟乙烯（Polyvinylidene Fluoride），是一种耐高温、耐化学腐蚀性能优异的聚合物材料。
随着技术的不断进步，PVDF工艺技术在各个领域得到了广泛的应用。
PVDF工艺技术主要包括了制备、成型和加工等环节。
首先是制备。
PVDF的制备通常采用乙氟乙烯和氟化氢为原料，通过聚合反应制得。
这种反应需要在两个不同的热脱氟区进行，得到的产物是微结晶的聚合物颗粒。
接下来的成型环节是将聚合物颗粒经过压制、烘干、注塑等一系列工艺步骤，制备成所需形状的PVDF制品。
最后是加工，通过热压成型、熔体拉伸、吹膜等加工手段，进一步改善PVDF材料的性能，并满足不同需求。
PVDF工艺技术的应用非常广泛。
首先，在电子行业中，PVDF可用于制备电容器、储能材料和电子器件等。
由于PVDF具有良好的绝缘性能、稳定的化学性质和耐高温性能，能够有效延长电子产品的使用寿命。
其次，在化工行业中，PVDF可用于制备管道、阀门、泵等设备，其耐腐蚀性能使其在酸碱介质的输送上有很好的应用。
再者，在建筑行业中，PVDF在幕墙、屋面和壁板等方面的应用也日益增多。
PVDF制品具有抗紫外线、防污能力强、耐候性好等特点，适合用于户外环境，同样也可以用于生产铝合金门窗等产品。
此外，PVDF还可用于制备光伏材料、新能源电池等领域。
PVDF工艺技术的发展离不开国内外科研机构和企业的不断努力。
在制备方面，研究人员通过控制聚合反应条件、改变原料比例和添加助剂等手段，不断完善其合成方法，提高产品的性能和稳定性。
在成型方面，研究人员通过改进模具设计和工艺参数等手段，提高PVDF制品的成型效果和制品质量。
在加工方面，研究人员通过调整材料的熔体温度、拉伸速度和加工条件等，进一步改善PVDF的性能。
总之，PVDF工艺技术的应用前景广阔，其优良的耐高温、耐化学腐蚀性能使其在电子、化工、建筑等众多领域得到了广泛的应用。
随着科技的不断进步，相信PVDF工艺技术将在未来的发展中迎来更加广阔的前景。
PVDF膜改性与及其在水处理中的应用解析
总结与展望
PVDF 有机膜的改性方法众多，各有优缺点 。 大量研 究表明，共混改性由于成本较低，改性膜的综合性能得到 提高，极具可操作性，因而前景广阔 。 随着各学科的交 叉发展，有许多新兴的改性技术得到广泛研究，但是多数 研究还只是停留在实验室阶段 。 因此，今后的研究方向 应该针对污 、 废水不同的特点，考查 PVDF改性膜在工程 应用中的综合性能 。 由于目前改性后的膜普遍缺乏一定 的稳定性，所以要加强对成膜的动力学和热力学机理的研 究，同时进一步加强膜改性与膜清洗有机结合的研究，能 够在增强膜法水处理各项指标的基础上，有效地控制膜污 染程度 。
辐射表面接枝改性
通过高能射线福射来引发膜表面单体接枝聚合 左丹英等通过高能电子束辖照PVDF基膜,将丙稀酸和苯乙稀磺酸钠混合溶液与福照过 的PVDF膜反应,得到了既含有羧酸基团又含有礎酸基团的PVDF亲水膜。
PVDF膜表面改性方法
等离子体表面改性
PVDF 超滤膜的低温等离子体改性是先用低温等离子体照射膜来产生活性自 由基，再将亲水性物质接枝到膜表面以达到改性的目的。 Mariana等用Ar等离子体对PVDF膜表面进行改性,脱除PVDF链上的HF,同时将
度范围为-50～150℃。由于 C-F 键长短，键能高（486KJ·mol-1），故具有耐
酸碱腐蚀性、抗紫外光辐照性、良好的化学稳定性和较大的机械强度。
PVDF
PVDF中空纤维膜
PVDF结构式
PVDF膜表面改性方法
PVDF膜疏水性特别强，在蛋白类药物富集、提纯和油水分离及过程中应用时 容易产生严重污染，使膜的通量产生较大幅度的下降，使其在相关领域的应用中
目前,PVDF的共混改性主要包括与高聚物共混改性和与无机小分子共混改性。
聚偏氟乙烯树脂改性研究进展
• 18 .叶翠翠等聚偏氟乙烯树脂改性研究进展氟化工氟化工f聚偏氟乙烯树脂改性研究进展叶翠翠，俞群力，沈洁清，李勇进(杭州师范大学材料与化学化工学院，杭州310036)摘要介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)材料改性的主要方法及其改性材料的应用领域。
从物理改性方法（热处理、涂覆和共混)和化学改性方法（光引发、等离子体诱导、辐照引发和臭氧活化)等方面出发，探讨了改性方法对PVDF材料性能的影响，叙述了改性PVDF树脂在介电材料、压电材料以及水处理等应用领域的发展。
认为在PVDF改性研究的方面应该以提高改性材料性能的稳定性、提高单体接枝率为重点，进一步开发出性能优异的PVDF功能材料，以应对在压电材料、介电材料、过滤材料等领域实际应用过程中的需求。
关键词聚偏氟乙烯;改性;接枝;功能化中图分类号TQ325.4 文献标识码A聚偏氟乙烯(PVDF)，是_CF2_CH2_重复单 元构成的半结晶含氟高分子材料，除具有良好的耐 化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线 辐射性能外，由于含氟高分子材料中C_F键的键能 (485 k J/m ol)远远高于C-H键的键能(411 k J/m ol)，且C-F键中氟原子的强电负性，使其具有很多独特 而优异的性能，例如压电性、介电性、热电性等等，因此PVDF在压电材料、介电材料、过滤材料、以及 其他应用领域都有着广泛的应用[1_8]。
然而，随着科技的不断发展，人们对材料性能 的要求也越来越高，单一的高分子材料往往难以满 足市场需要，例如PVDF过滤材料在城市污水以及 工业废水处理方面有着广泛的应用，但是单纯PVDF材料本身的低表面能以及强疏水性,在实际 应用过程中通常需要对PVDF材料做亲水性改性。
将2种或两种以上聚合物混合，可以实现不同聚合 物之间优势性能的互补，得到综合性能优异的聚合 物共混材料。
但PVDF与大量聚合物的粘接性和相 容性较差在一定程度上限制了其发展和应用。
改性PVDF膜技术处理污水
改性PVDF膜技术处理污水改性PVDF膜与普通PVDF膜相比，具有与水接触面较大、水通量大的优点，因其表面亲水基团的作用，其整体结构稳定性有较大提高。
进一步扩大PVDF膜在各类工业污水处理中的应用范围，推动PVDF膜的改性处理工作顺利开展，对其在工业污水中应用机理进行研究具有非常重要的意义。
1 PVDF膜改性分析1.1物理改性物理改性主要包括共混改性、表面涂覆两种，其中共混改性主要利用亲水性聚合物材料、无机纳米颗粒等物质，将其添加到铸膜液中，通过后续相转化，亲水性物质转移到PVDF膜表面，提高PVDF膜亲水性能。
如经共混改性的PVDF管道式超滤膜处理的含油工业污水出水可全面满足低渗区域或者特低渗区域回注水要求。
表面涂覆处理主要是将亲水性聚合物涂覆或沉积在PVDF 膜表层，或者将PVDF膜浸入含有化学活性的单体溶液中，通过单体间聚合、交联反应，有效提高PVDF膜表层亲水性。
经表面涂覆制备的外压式PVDF中空纤维微滤膜应用于印染工业污水处理，可提高污水中COD去除率至71%以上，控制出水SS浓度在1mg/L以下，可确保水质无其他颜色及异常气味。
1.2化学改性Word文档 1PVDF膜化学改性主要是在PVDF膜表面共价键合亲水性物质，如磺化、电子束辐射、表面化学腐蚀、接枝等，化学改性技术对膜的使用周期、使用范围具有积极的影响。
化学改性PVDF膜共价键由亲水物质连接，与涂覆等物理改性技术相比稳定性较高，在运行中可避免亲水性丧失。
如化学改性技术制备的减压式PVDF膜在铬离子处理中，膜通量可达到41kg/h·m2，PVDF膜截留率可达92%以上。
2改性PVDF膜处理技术应用影响因素本次试验主要利用物理共混技术进行多氨基膦酸及多氨基羧酸官能基团的改性PVDF膜，并对其运行中对工业污水铅吸附影响因素进行分析。
2.1试验材料及方法在PVDF膜共混改性试验过程中，铸膜液主要成分为二乙烯三胺五乙酸、PVDF膜、乙二胺四亚甲基膦酸、3-氨丙基三甲氧基硅烷、酞酸丁酯等。
pvdf阳离子交换膜
pvdf阳离子交换膜PVDF阳离子交换膜是一种具有特殊性能的聚合物膜，它具有优异的化学稳定性、机械强度和抗磨损性，广泛应用于水处理、电化学、能源等领域。
本篇文章将对PVDF阳离子交换膜的制备、性能、应用等方面进行详细说明。
一、PVDF阳离子交换膜的制备PVDF阳离子交换膜的制备方法主要包括溶胶-凝胶法、相转化法、辐射接枝法等。
其中，溶胶-凝胶法是最常用的方法之一，它是以无机盐或有机金属盐为前驱体，在溶液中合成纳米颗粒，然后将这些颗粒聚集在一起形成凝胶状物质，最后通过热处理得到PVDF阳离子交换膜。
相转化法则是将PVDF溶液通过相转化过程，形成具有一定孔径和孔隙率的薄膜，再通过热处理得到PVDF阳离子交换膜。
辐射接枝法则是利用高能辐射对PVDF进行辐射接枝改性，以提高其离子交换性能。
二、PVDF阳离子交换膜的性能PVDF阳离子交换膜具有优异的性能，主要包括以下几个方面：1．化学稳定性：PVDF具有优异的化学稳定性，能够在强酸、强碱、高温等恶劣环境下保持稳定，因此适用于各种不同领域的应用。
2．机械强度：PVDF具有较高的机械强度和耐磨性，能够承受较大的压力和摩擦力，因此适用于各种需要高强度和耐久性的应用。
3．抗生物污染性：由于PVDF的表面能较低，不容易被微生物附着，因此具有较好的抗生物污染性能，适用于水处理等领域。
4．离子交换性能：PVDF阳离子交换膜具有较好的离子交换性能，能够进行离子的迁移和传递，适用于电化学、能源等领域。
5．耐氧化性：PVDF在高温氧化环境下具有良好的稳定性，能够抵抗氧化剂的攻击，因此适用于高温氧化还原环境下的应用。
三、PVDF阳离子交换膜的应用PVDF阳离子交换膜具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1．水处理领域：PVDF阳离子交换膜可以用于海水淡化、废水处理、饮用水净化等方面，具有较好的耐腐蚀性和抗污染性能。
2．电化学领域：PVDF阳离子交换膜可以用于燃料电池、锂离子电池等电化学装置中，作为隔膜材料使用，能够有效地传递离子并阻止电子传递。
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国内最早相关产业是宁波镇海化工防腐 是设备厂的PVDF/FRP管材，宁波北仓化 工泵阀厂的PVDF隔膜阀，产品价格是进 口的一半，使用寿命在20年以上。现今 该产业主要集中在在我国江浙一带，拥 有很大的市场潜力。
二.成型加工
PVDF树脂的熔点 ( 170 ℃)和分解温度 ( 316℃)之间相差较大,热稳定性良好， 便于加工，但应考虑 PVDF树脂熔体导热 性较差、粘度较高且粘度随剪切应力增 加而下降的特点。加工 PVDF树脂时无需 添加润滑剂和稳定剂等助剂，与全氟树 脂不同，加工 PVDF树脂可使用聚氯乙烯 和聚烯烃的加工设备。
PVDF树脂的分散液也可进行喷涂加工。
5.极化
将拉伸过的 PVDF树脂膜的两面用真空 镀膜法蒸镀上 1层金属膜后作为电极， 常用的金属有铝、铜、银，镀层厚度约 为 0. 1μm，再在强直流电场下极化，极 化温度为 80～100 ℃，极化场强度为 500 kV /cm，极化时间为 30～60 min， 即可得到压电性较好的 PVDF膜。
3.PVDF还具有良好的绝缘性，抗辐射性 和阻燃性， PVDF涂料可以作为电子器件 绝缘涂层，核工业的防辐射涂层，阻燃 涂层等。
PVDF在锂电池中的应用
PVDF耐药品性好，电化学稳定性好，室温溶解 于 一甲基毗咯烷酮，在液体型的锂二次电池中， 被用作阳极或阴极的电极活性物质的粘结剂 。
在液体型锂电池中被使用作阳极和阴极间的隔 离物，隔离物的作用是防止电极间的短路，保 持电解液以确保离子传导性，以及异常人电时 断路功能。现在在使用的是聚乙烯和聚丙烯制 的多孔膜，而PVDF也可制成多孔膜，并且稳定 不燃，具有对电解液的亲和性 。
3.注塑
注塑压力为 80～110 MPa，机筒温度 为 220～290 ℃，喷嘴温度为 180～260 ℃，模温为 60～90℃，成型周期为 40～60 s。注塑是 PVDF树脂最常用的加 工形式之一，可加工各类容器、板材。
4.浇铸
以二甲基乙酰胺作溶剂，配成含固体 量为 20%的溶液浇在铝箔上，经过 200～300 ℃的热熔，快速水冷却，即可 制得浇铸 PVDF树脂膜。
PVDF的加工改性与应用
目录
一.PVDF市场应用 PVDF氟碳涂料 PVDF在锂电池中的应用 PVDF压电薄膜 PVDF过滤膜 PVDF管材，泵件 二.成型加工 三.设计构想
一.PVDF市场应用
PVDF氟碳涂料
1.聚偏氟乙烯涂料属于高温固化涂料，其具有 耐候、耐沾污、保色、韧性好、耐磨、耐冲击、 耐化学品，耐紫外线性能等优点，是一种理想 的外墙涂料，可在户外长期使用，无需保养。 PVDF涂料涂装在镀锌铁板、铝板或铝型材等 建筑构件上，可使用20年以上，广泛用于发电 站、机场、高速公路、高层建筑等。
三.设计构想
PVDF过滤膜
水环境质量的严重恶化和经济的高速发展，迫 切要求有相应的水资源化技术。在这一领域中， 膜分离技术占有重要的位置。 中空纤维膜由于比表面积大，膜组件的装填 密度高，所以设备紧凑；这种膜因纺制而成， 工艺简单，所以生产成本一般低于其它类型的 膜；由于没有支撑层故可以反向清洗，特别是 PVDF 膜的耐污染性好，对氧化性清洗剂的耐 受性好。因此在大规模的污水处理工程中，在 海水淡化方面，PVDF 中空纤维膜的应用有其 独特的优势，市场潜力巨大。
我国铝塑材料发展迅猛，年产量已达 世界最大，带动国内PVDF氟碳涂料的发 展，但我国现用PVDF氟碳涂料90%来自 国外进口。国家积极颁布一系列有益措 施促进我国该行业发展，保护国内产业， 占领市场，该方向市场前景广阔。
2. PVDF具有优良的耐化学药品性能，除 了发烟硫酸，发烟硝酸，胺类化合物和 热浓碱外，对大多数无机酸、盐类、卤 素、氧化剂、 弱碱以及脂肪酸、芳香族 和卤代溶剂等有优良的抗性。可广泛的 应用于化工领域，作为防腐涂料。PVD Nhomakorabea压电薄膜
薄膜具有质轻、柔软、易加工、价廉、 耐电性能好等优点，为在某些特定领域 中取代陶瓷压电材料提供良好的前景。
压电薄膜与石英晶体和人工合成的压电 陶瓷材料相比具有压电系数大 、频响宽 声阻抗易匹配 、机械强度高 、柔软不 脆 、质量轻、耐冲击、不受水和化学药 品的污染、易于加工成大面积、价格低 廉等特点。压电薄膜不仅在某些领域中 能够代替压电陶瓷材料使用，而且还可 以应用在压电陶瓷材料不能使用的场合。
应用：
1.油田注水净化处理 2.中药提取液除浊精制 3.生化发酵行业 4.家用净水器 5.油田含油污水处理 6. 轧钢冷却水除油净化 7.生活废水活性污泥膜法净化处理 8.海水淡化
PVDF管材，泵件
PVDF具有优异的耐高温、耐化学腐蚀性能，高强度和 良好的加工性以及抗疲劳、 抗蠕变等特性，是化工设 备流体处理系统的理想防腐材料。
应用范围：
压电薄膜在声频换能器，超声和水下换能器、 机械换能器以及热电和光学装置都得了应用。 据报道，目前薄膜在以下器件种类中已经使用 医疗方面监听心脏跳动、呼吸和血液循环声的 医用传感器和超声检测系统、触觉传感器、多 元成像基阵等。话筒、耳机、电话拨号盘、打 字机、计算机、电子计算机输入端、硬币传感 器等。可变焦矩控能器、热电检测器、夜间作 监视用的热电光导摄像管等。
1.模塑
预热 PVDF树脂粉料至 180～190 ℃, 模具保温于160～170 ℃，于14 MPa压力 下保压 5 min后即可急速水冷；或在此压 力下缓冷到 90 ℃出模。常用于加工泵和 阀门衬里、 管道、 管件及其他制件。
2.挤塑
挤塑加工 PVDF树脂时可采用等距不等 深的L /D = 20的螺杆，通常用于挤出聚 乙烯的螺杆也可适用。机筒温度为 205～260 ℃，口模温度为 220～275 ℃； 可挤出板、棒、管、膜各种产品。