?聚偏氟乙烯〔PVDF〕是一種性能很好含氟聚合物,因其優秀耐化學性、抗紫外線老化性、機械強度還有壓電/鐵電特性而被大量采用。擠出成型是 PVDF 最常用加工方法,適用于生產管材、板材、薄膜、型材及涂層連續長度制品。
??? PVDF 擠出成型工藝要點
1. 工藝流程
PVDF 顆粒通過單螺桿或雙螺桿擠出機被加熱至熔融狀態〔通常熔融溫度于 180–240?℃之間〕,隨后熔體被推送通過特定形狀口模,形成所需截面形狀。擠出后通過風冷、水噴霧或水浴方式快速冷卻固化。
2. 關鍵參數
- 溫度控制:熔體溫度需控制于 PVDF 分解溫度以下〔約 320?℃〕,避免降解。
- 螺桿設計:常用漸變式或突變式螺桿,確保物料均勻塑化。
- 拉伸、取向:于擠出過程中或后續拉伸工序中,可通過定向拉伸促使 PVDF 從非極性 α 相向極性 β 相轉變,從而提升壓電性能。
3. 可制備產品形態
- 管材、管道配件:用于化工、超純水輸送系統〔PVDF 管道可運輸超純水〕。
- 薄膜、片材:通過平擠或吹膜方式生產,可用于建筑保護膜、壓電傳感器。
- 型材、涂層:如電線護套、閥門襯里、建筑用型材。
?? 材料特性、擠出后性能調控
- 晶體相變:擠出過程中拉伸、冷卻速率會影響 PVDF 晶體形態〔α、β、γ 相〕,其中 β 相是引發壓電效應關鍵。固態擠出或后續拉伸可促進 α→β 相轉變。
- 復合改性:于 PVDF 中加入納米填料〔如碳納米管、PZT 陶瓷〕可通過共擠出來提升介電常數、壓電輸出。
?? 典型用途行業
- 化學工業:耐腐蝕管道、閥門、泵體。
- /電器:壓電薄膜傳感器、驅動器、電纜不導電層。
- 建筑、光伏:抗老化涂層、太陽能背板膜。
- 醫療、生物:高純度導管、過濾膜。
?? 加工注意事項
- PVDF 吸濕性較低,但仍建議于加工前對粒料進行干燥〔通常 80–100?℃、2–4?小時〕,避免氣泡引發。
- 擠出模具流道應光滑、無死角,減少熔體滯留導致熱分解。
- 若需獲得高壓電性能,往往要于擠出后附加極化處理〔如高壓電場極化〕。
PVDF 擠出成型技術成熟,能夠適應許多截面形狀、連續化生產需求,通過調整工藝參數、后續處理,可滿足從結構件到功能性器件各類用途。
以上關于PVDF擠出成型要點介紹內容為上海春毅新材料原創,請勿轉載!
