ПВДФ (поливинилиденфторид): свойства, применение и производство

Поливинилиденфторид (ПВДФ) — это высокоэффективный фторполимер, ценимый за химическую стойкость, механическую прочность, термическую стабильность и высокую чистоту. Он широко используется там, где обычные пластмассы не справляются: химическая обработка, производство полупроводников, фармацевтические системы и очистка воды. В этом руководстве объясняется, что такое ПВДФ, его основные свойства, как он производится, где он используется и как выбирать трубы, фитинги и клапаны из ПВДФ.

Что такое ПВДФ?

ПВДФ означает поливинилиденфторид, также пишется как поливинилидендифторид. Это полукристаллический термопластичный фторполимер, полученный путем полимеризации винилиденфторида (ВДФ) с формулой (CH₂ – CF₂)n. В отличие от ПТФЭ, ПВДФ можно подвергать экструзии и литью под давлением обычными термопластическими методами, поэтому из него можно изготавливать трубы, фитинги, клапаны и сложные компоненты. Он предлагает сильный баланс химической стойкости, механической прочности и технологичности.

ПВДФ против ПВФ: проясняем путаницу

Многие покупатели ищут «поливинилфторид (ПВДФ)», но эти два названия описывают разные материалы. ПВДФ – это поливинилиденфторид. Поливинилфторид (ПВФ) представляет собой отдельный полимер, изготовленный из винилфторида и используемый в основном в тонких защитных пленках. Если вам нужны трубы, фитинги, клапаны или листы для химической промышленности, вы почти наверняка ищете ПВДФ.

Ключевые свойства ПВДФ

Химическая стойкость

ПВДФ устойчив к большинству минеральных кислот, галогенов, окислителей, углеводородов, спиртов и галогенированных растворителей. Его известными ограничениями являются горячая концентрированная серная кислота и горячие амины, и он растворяется в полярных апротонных растворителях, таких как NMP, ДМФ и ДМСО. Всегда проверяйте таблицу совместимости для конкретной среды, концентрации и температуры.

Тепловые характеристики

ПВДФ обычно рассчитан на непрерывную эксплуатацию при температуре от -20 °C до 140 °C, что выше, чем у ПВХ, ХПВХ и полипропилена. Его ни в коем случае нельзя подвергать воздействию огня или перегревать за пределами диапазона его обработки, поскольку при разложении выделяются токсичные фторсодержащие пары.

Механическая прочность и износостойкость

ПВДФ является жестким и устойчивым к истиранию, обладает хорошей устойчивостью к стрессовой усталости и хладотекучести. Он самозатухающий, с предельным кислородным индексом (LOI) около 44%.

Высокая чистота и устойчивость к ультрафиолетовому излучению

Низкое содержание экстрагируемых веществ и гладкая поверхность делают ПВДФ стандартным выбором для сверхчистых жидкостей. Его углеродно-фтористая основа также устойчива к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям, поэтому он хорошо работает на открытом воздухе.

Значения различаются в зависимости от марки и производителя, поэтому сверьте их с техническим описанием продукта, который вы планируете купить.

Типы и марки ПВДФ

Гомополимер ПВДФ обеспечивает высочайшую кристалличность, прочность и химическую стойкость и является стандартным выбором для трубопроводов и химического оборудования. Сополимеры, обычно с HFP или CTFE, более гибкие и подходят для проводов, кабелей и трубок. Марки также различаются по вязкости расплава, молекулярной массе и чистоте: от стандартных промышленных марок до марок высокой чистоты для использования в полупроводниках.

Как производится ПВДФ?

ПВДФ производится путем радикальной полимеризации мономера ВДФ в суспензии или эмульсии и поставляется в виде порошка или гранул. Затем смолу преобразуют:

• Экструзия: производит трубы, трубки, стержни, листы и пленки. В оборудовании не должно быть мертвых зон, где расплавленная смола может застаиваться и разлагаться.

• Литье под давлением: производит фитинги, корпуса клапанов и корпуса. Типичная температура плавления составляет примерно 200–270 ° C, а конструкция формы должна обеспечивать усадку примерно 3–4%.

• Компрессионное формование, обработка порошком и раствором: используется для футеровок, покрытий и мембран.

Применение ПВДФ

Помимо трубопроводов, необычное сочетание химической стабильности, технологичности и электроактивности ПВДФ открыло множество возможностей его применения на уровне материалов. Информацию о трубопроводах, таких как дозирование химикатов, сточные воды и линии высокой чистоты, см. в нашем руководстве. Что такое труба ПВДФ?

Литий-ионные аккумуляторы

ПВДФ является доминирующим полимерным связующим для электродов при производстве литий-ионных аккумуляторов. Он хорошо связывает активный материал и мало набухает в электролите. Смола для аккумуляторов имеет более строгие характеристики чистоты и размера частиц, чем промышленные сорта.

Фильтрационные мембраны

Мембраны из ПВДФ используются в микрофильтрации и ультрафильтрации для очистки воды, фармацевтической фильтрации и биотехнологических работах, ценятся за химическую стойкость и контролируемую пористость.

Архитектурные покрытия

Покрытия на основе ПВДФ на металлической облицовке устойчивы к ультрафиолетовому излучению, выцветанию и мелению и часто смешиваются с акриловыми смолами. Срок службы измеряется десятилетиями.

Изоляция проводов и кабелей

ПВДФ и его сополимеры изолируют провода и кабели, которые должны оставаться гибкими и устойчивыми к теплу, химикатам и пламени.

Датчики и пьезоэлектрические пленки

В своей β-фазе ПВДФ генерирует заряд под действием напряжения или тепла, поэтому его используют в гибких датчиках, преобразователях и устройствах сбора энергии.

Химическая обработка и обработка высокой чистоты

ПВДФ также используется для изготовления насосов, облицовки резервуаров и компонентов, работающих с жидкостями, на химических, полупроводниковых, фармацевтических и водоочистных предприятиях. Марки высокой чистоты предназначены для сверхчистой воды для заводов по производству полупроводников, воды фармацевтического качества (включая воду для инъекций) и деионизированной воды для аналитических лабораторий, а также могут работать с озоном, горячей водой и паровыми дезинфекционными средами.

Трубы, фитинги и клапаны из ПВДФ

Трубопроводы — самая известная промышленная форма ПВДФ. Руководство для покупателя по трубам из ПВДФ, включая химическую совместимость, температурные пределы и сравнение с трубами из ПВХ, ПРК и металлическими трубами, см. Что такое труба ПВДФ?

Чехлы из ПВДФ компании Huasheng трубы ПВДФ, Фитинги из ПВДФ и ПВДФ клапаны . Фитинги обычно включают в себя колена, тройники, переходники, штуцеры и фланцы, а клапаны предназначены для контроля агрессивных и высокочистых жидкостей.

Методы присоединения

Системы ПВДФ обычно соединяются методом стыковой сварки, раструбной сварки, инфракрасной сварки или фланцевых соединений. В линейке PVDF-UHP компании Huasheng используется инфракрасная сварка в соответствии со стандартом DVS 2207-6. Следуйте параметрам сварки производителя, поскольку некачественные соединения являются частым источником утечек.

Как выбрать поставщика труб из ПВДФ

Перед заказом подтвердите среду, концентрацию, рабочую температуру и давление, требования к чистоте и метод соединения. Попросите у поставщика паспорта материалов, номинальные давления и рекомендации по сварке.

Huasheng поставляет трубы, фитинги и клапаны из ПВДФ, а также системы трубопроводов из PFA, ПВХ, ХПВХ, PPH и PE, а также услуги OEM, поэтому проекты со смешанными материалами могут быть получены от одного поставщика.

Для полупроводниковых, фармацевтических систем и систем сверхчистой воды линейка PVDF-UHP компании Huasheng изготовлена ​​из импортного ПВДФ высокой чистоты. Фитинги и клапаны отливаются под давлением, а трубы экструдируются. Производство осуществляется в чистом помещении класса 7 по ISO 14644-1, а сборка, проверка качества и очистка чистой водой с сопротивлением 18 МОм выполняются в чистом помещении класса 5. Шероховатость внутренней поверхности Ra ≤ 0,35 мкм для деталей, отлитых под давлением, и Ra ≤ 0,25 мкм для экструдированных труб. На каждом продукте имеется постоянная маркировка с указанием номера партии, материала, размера и номинального давления для отслеживания, а испытания включают визуальный осмотр, допуск на размеры, испытания под давлением и периодические испытания на осадки в соответствии с SEMI F40/F57.

ПВДФ: часто задаваемые вопросы

Является ли ПВДФ тем же, что и поливинилфторид (ПВФ)?

Нет. PVF изготовлен из винилфторида. ПВДФ изготавливается из винилиденфторида.

Какова максимальная температура для ПВДФ?

Обычно при непрерывной эксплуатации от -20 °C до 140 °C, в зависимости от марки, давления и химической среды.

Какие химические вещества разрушают ПВДФ?

Горячая концентрированная серная кислота, горячие амины и полярные апротонные растворители, такие как NMP, ДМФ и ДМСО.

ПВДФ или ПТФЭ: что выбрать?

ПТФЭ более инертен и термостойок, но ПВДФ прочнее, его легче обрабатывать и сваривать, что делает его практичным выбором для большинства трубопроводов.

Можно ли переработать ПВДФ?

Да, его можно переплавить и переработать, хотя возможности сбора ограничены.

Заключение

ПВДФ сочетает в себе химическую стойкость, термическую стабильность, прочность и чистоту, поэтому он заменяет обычные пластмассы в требовательных системах. Ищете трубы, фитинги или клапаны из ПВДФ? Запросите образец , просмотрите Электронный каталог или свяжитесь с Huasheng для получения предложения.