PVDF (پلی وینیلیدین فلوراید): خواص، کاربردها و ساخت

پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) یک فلوروپلیمر با کارایی بالا است که از نظر مقاومت شیمیایی، استحکام مکانیکی، پایداری حرارتی و خلوص بالا ارزش دارد. این به طور گسترده ای در جاهایی که پلاستیک های معمولی با کمبود مواجه هستند استفاده می شود: پردازش شیمیایی، ساخت نیمه هادی ها، سیستم های دارویی و تصفیه آب. این راهنما توضیح می‌دهد که PVDF چیست، ویژگی‌های کلیدی آن، نحوه ساخت، محل استفاده و نحوه انتخاب لوله‌ها، اتصالات و شیرهای PVDF.

PVDF چیست؟

PVDF مخفف polyvinylidene fluoride است که همچنین polyvinylidene difluoride نوشته شده است. این یک فلوروپلیمر ترموپلاستیک نیمه کریستالی است که با پلیمریزاسیون وینیلیدین فلوراید (VDF) با فرمول (CH2-CF2)n ساخته شده است. برخلاف PTFE، PVDF را می توان با روش های معمولی گرمانرم اکسترود و قالب گیری تزریقی کرد، بنابراین می توان آن را به لوله ها، اتصالات، شیرها و اجزای پیچیده تبدیل کرد. این یک تعادل قوی از مقاومت شیمیایی، استحکام مکانیکی و فرآیند پذیری را ارائه می دهد.

PVDF در مقابل PVF: رفع سردرگمی

بسیاری از خریداران 'پلی وینیل فلوراید (PVDF)' را جستجو می کنند، اما این دو نام مواد متفاوتی را توصیف می کنند. PVDF پلی وینیلیدین فلوراید است. پلی وینیل فلوراید (PVF) یک پلیمر جداگانه است که از وینیل فلوراید ساخته شده است و عمدتاً در فیلم های محافظ نازک استفاده می شود. اگر برای خدمات شیمیایی به لوله، اتصالات، شیرآلات یا ورق نیاز دارید، مطمئناً به دنبال PVDF هستید.

ویژگی های کلیدی PVDF

مقاومت شیمیایی

PVDF در برابر اکثر اسیدهای معدنی، هالوژن ها، عوامل اکسید کننده، هیدروکربن ها، الکل ها و حلال های هالوژنه مقاومت می کند. حدود شناخته شده آن اسید سولفوریک غلیظ داغ و آمین های داغ است و در حلال های آپروتیک قطبی مانند NMP، DMF و DMSO حل می شود. همیشه نمودار سازگاری را برای محیط، غلظت و دمای دقیق خود بررسی کنید.

عملکرد حرارتی

PVDF معمولاً برای سرویس مداوم از -20 درجه سانتیگراد تا 140 درجه سانتیگراد درجه بندی می شود که بالاتر از PVC، CPVC و پلی پروپیلن است. هرگز نباید در معرض آتش سوزی قرار گیرد یا خیلی فراتر از محدوده پردازش آن گرم شود، زیرا تجزیه بخارهای سمی حاوی فلوئور را آزاد می کند.

استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر سایش

PVDF سفت و مقاوم در برابر سایش است، با مقاومت خوبی در برابر خستگی استرس و جریان سرد. این خود خاموش شونده است، با شاخص اکسیژن محدود (LOI) حدود 44٪.

خلوص بالا و مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش

قابلیت استخراج کم و سطح صاف، PVDF را به یک انتخاب استاندارد برای سیالات فوق خالص تبدیل کرده است. ستون فقرات کربن-فلورین آن نیز در برابر اشعه ماوراء بنفش و هوا مقاومت می کند، بنابراین عملکرد خوبی در فضای باز دارد.

مقادیر بسته به درجه و سازنده متفاوت است، بنابراین آنها را در برگه اطلاعات محصولی که قصد خرید آن را دارید تأیید کنید.

انواع و درجه های PVDF

هموپلیمر PVDF بالاترین بلورینگی، استحکام و مقاومت شیمیایی را ارائه می دهد و انتخاب استاندارد برای لوله کشی و تجهیزات شیمیایی است. کوپلیمرها، معمولاً با HFP یا CTFE، انعطاف پذیرتر هستند و با سیم، کابل و لوله سازگاری دارند. نمرات همچنین بر اساس ویسکوزیته مذاب، وزن مولکولی و خلوص، از درجه های صنعتی استاندارد تا درجه خلوص بالا برای استفاده در نیمه هادی ها متفاوت است.

PVDF چگونه تولید می شود؟

PVDF با پلیمریزاسیون رادیکال آزاد مونومر VDF به صورت سوسپانسیون یا امولسیون ساخته می شود و به صورت پودر یا گلوله عرضه می شود. سپس رزین توسط:

• اکستروژن: لوله ها، لوله ها، میله ها، ورق ها و فیلم ها را تولید می کند. تجهیزات باید از نقاط مرده ای که رزین مذاب می تواند راکد و تخریب شود، جلوگیری کند.

• قالب گیری تزریقی: اتصالات، بدنه شیر و محفظه تولید می کند. دمای مذاب تقریباً 200 تا 270 درجه سانتیگراد معمولی است و طراحی قالب باید امکان انقباض حدود 3-4٪ را فراهم کند.

• قالب گیری فشرده، پودر و پردازش محلول: برای پوشش ها، پوشش ها و غشاها استفاده می شود.

کاربردهای PVDF

فراتر از لوله‌کشی، ترکیب غیرمعمول PVDF از پایداری شیمیایی، فرآیندپذیری و رفتار الکترواکتیو، کاربردهای زیادی در سطح مواد ایجاد کرده است. برای کاربردهای لوله کشی مانند دوز شیمیایی، فاضلاب و خطوط با خلوص بالا، به راهنمای ما مراجعه کنید. لوله PVDF چیست؟

باتری های لیتیوم یونی

PVDF بایندر پلیمری غالب برای الکترودها در تولید باتری لیتیوم یون است. مواد فعال را به خوبی می چسباند و در الکترولیت کمی متورم می شود. رزین درجه باتری نسبت به گریدهای صنعتی دارای خلوص و مشخصات اندازه ذرات محکم تری است.

غشاهای فیلتراسیون

غشاهای PVDF در میکروفیلتراسیون و اولترافیلتراسیون برای تصفیه آب، فیلتراسیون دارویی و کارهای بیوتکنولوژیکی مورد استفاده قرار می گیرند که از نظر دوام شیمیایی و تخلخل قابل کنترل ارزش دارند.

پوشش های معماری

پوشش های مبتنی بر PVDF روی روکش فلزی در برابر اشعه ماوراء بنفش، محو شدن و گچ شدن مقاوم هستند و اغلب با رزین های اکریلیک ترکیب می شوند. عمر خدمات در چند دهه اندازه گیری می شود.

عایق سیم و کابل

PVDF و کوپلیمرهای آن سیم و کابلی را عایق می کنند که باید انعطاف پذیر باقی بماند و در برابر حرارت، مواد شیمیایی و شعله مقاومت کند.

حسگرها و فیلم های پیزوالکتریک

در فاز β PVDF تحت تنش یا گرما بار تولید می کند، بنابراین در حسگرهای انعطاف پذیر، مبدل ها و دستگاه های برداشت انرژی استفاده می شود.

پردازش شیمیایی و با خلوص بالا

PVDF همچنین برای پمپ ها، پوشش مخازن و اجزای جابجایی سیال در کارخانه های شیمیایی، نیمه هادی، دارویی و تصفیه آب استفاده می شود. گریدهای با خلوص بالا آب فوق خالص را برای گیاهان نیمه هادی، آب درجه دارویی (از جمله آب تزریقی) و آب دیونیزه شده برای آزمایشگاه های تحلیلی را حمل می کنند و می توانند ازن، آب گرم و مواد ضدعفونی کننده بخار را کنترل کنند.

لوله ها، اتصالات و شیرهای PVDF

لوله کشی شناخته شده ترین شکل صنعتی PVDF است. برای راهنمای خریدار در مورد لوله PVDF، از جمله سازگاری شیمیایی، محدودیت دما، و مقایسه با PVC، PPH و لوله فلزی، بخوانید. لوله PVDF چیست؟

محدوده PVDF Huasheng را پوشش می دهد لوله های PVDF, اتصالات PVDF و شیرهای PVDF . اتصالات معمولاً شامل زانوها، سه راهی ها، کاهنده ها، اتصالات و فلنج ها هستند، در حالی که شیرها سیالات خورنده و با خلوص بالا را کنترل می کنند.

روش های پیوستن

سیستم‌های PVDF معمولاً با فیوژن لب به لب، فیوژن سوکت، جوش مادون قرمز یا اتصالات فلنجی به یکدیگر متصل می‌شوند. محدوده PVDF-UHP Huasheng از جوش مادون قرمز مطابق با استاندارد DVS 2207-6 استفاده می کند. از پارامترهای جوشکاری سازنده پیروی کنید، زیرا اتصالات ضعیف منبع معمول نشتی هستند.

نحوه انتخاب تامین کننده لوله های PVDF

قبل از سفارش، محیط، غلظت، دما و فشار عملیاتی، خلوص مورد نیاز و روش اتصال را تأیید کنید. از تامین کننده برگه های اطلاعات مواد، درجه بندی فشار و دستورالعمل های جوشکاری بخواهید.

Huasheng لوله‌ها، اتصالات و شیرهای PVDF را به همراه سیستم‌های لوله‌کشی PFA، PVC، CPVC، PPH و PE و خدمات OEM عرضه می‌کند، بنابراین پروژه‌های مواد مخلوط را می‌توان از یک تامین‌کننده تامین کرد.

برای سیستم های نیمه هادی، دارویی و آب فوق خالص، طیف PVDF-UHP Huasheng از PVDF وارداتی با خلوص بالا ساخته شده است. اتصالات و شیرها به صورت تزریقی و لوله اکسترود می شوند. تولید در اتاق تمیز کلاس 7 ISO 14644-1 انجام می شود، در حالی که مونتاژ، بازرسی کیفیت و تمیز کردن آب خالص 18 MΩ در اتاق تمیز کلاس 5 انجام می شود. زبری سطح داخلی برای قطعات قالب گیری تزریقی ≤ 0.35 میکرومتر و برای لوله اکسترود شده ≤ 0.25 میکرومتر است. هر محصول دارای علامت گذاری دائمی با شماره دسته، مواد، اندازه و درجه فشار برای قابلیت ردیابی است و آزمایش شامل بازرسی بصری، تحمل ابعادی، آزمایش فشار و آزمایش دوره‌ای رسوب طبق SEMI F40/F57 می‌شود.

سوالات متداول PVDF

آیا PVDF همان پلی وینیل فلوراید (PVF) است؟

PVF از وینیل فلوراید ساخته شده است. PVDF از وینیلیدین فلوراید ساخته شده است.

حداکثر دما برای PVDF چقدر است؟

به طور معمول از -20 درجه سانتیگراد تا 140 درجه سانتیگراد خدمات مداوم بسته به درجه، فشار و محیط شیمیایی.

چه مواد شیمیایی به PVDF حمله می کنند؟

اسید سولفوریک غلیظ داغ، آمین های داغ و حلال های آپروتیک قطبی مانند NMP، DMF و DMSO.

PVDF در مقابل PTFE: کدام را باید انتخاب کنم؟

PTFE خنثی‌تر و مقاوم‌تر در برابر حرارت است، اما PVDF قوی‌تر است و پردازش و جوشکاری آن آسان‌تر است، که آن را به گزینه‌ای عملی برای اکثر لوله‌ها تبدیل می‌کند.

آیا PVDF قابل بازیافت است؟

بله، می توان آن را ذوب و دوباره پردازش کرد، اگرچه گزینه های جمع آوری محدود است.

نتیجه گیری

PVDF ترکیبی از مقاومت شیمیایی، پایداری حرارتی، استحکام و خلوص است، به همین دلیل است که جایگزین پلاستیک های معمولی در سیستم های سخت می شود. به دنبال لوله‌ها، اتصالات یا شیرهای PVDF هستید؟ درخواست نمونه ، مرور کاتالوگ الکترونیکی یا با Huasheng تماس بگیرید . برای نقل قول