聚偏氟乙烯的發(fā)展與應(yīng)用

1、聚偏氟乙烯的發(fā)展與應(yīng)用 高倩（北京化工大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系，北京，）摘要：本文從結(jié)構(gòu)性質(zhì)到其發(fā)展應(yīng)用全面介紹了聚偏氟乙烯這一物質(zhì)，重點(diǎn)從石油化工、電子電氣和氟碳涂料三個(gè)方面來介紹聚偏氟乙烯的應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀的。關(guān)鍵詞：聚偏氟乙烯；應(yīng)用；氟碳涂料；絕緣介質(zhì)膜1、聚偏氟乙烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)聚偏氟乙烯（PVDF），是由l，2-二氟乙烯(VDF)單體均聚或共聚而成的線性高分子化合物，聚合度約1500，屬于熱塑性氟塑料。PVDF是一種白色粉末狀結(jié)晶聚合物，密度為1751789gcm3，吸水率小于004，玻璃化溫度-39，脆化溫度-62以下，結(jié)晶熔點(diǎn)約170，熱分解溫度大于316，長(zhǎng)期使用溫度在-40150之間

2、。它不耐高濃度強(qiáng)堿和某些胺類化合物；可溶解于二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺等少數(shù)幾種極性溶劑；在較高溫度下可溶解于某些酸類和酯類化合物。PVDF具有優(yōu)良的耐化學(xué)介質(zhì)性能，對(duì)大多數(shù)無機(jī)酸、鹽類、氧化劑、弱堿以及脂肪酸、芳香族和鹵代溶劑等均有優(yōu)良的抵抗性。它的耐腐蝕性能介于聚四氟乙烯（PTFE）和聚全氟乙丙烯（FEP）之間，特別是對(duì)強(qiáng)酸、鹵素、鹵素化合物及極強(qiáng)氧化劑等具有優(yōu)異的抵抗力，是化工設(shè)備理想的防腐材料。2、聚偏氟乙烯的應(yīng)用概述PVDF應(yīng)用主要集中在石油化工、電子電氣和氟碳涂料三大領(lǐng)域。首先，因PVDF對(duì)氯、溴鹵素及鹵素化合物有極其優(yōu)異的抵抗特性，及其良好的耐化學(xué)性、加工性及抗疲勞和蠕變性，是石

3、油化工設(shè)備流體處理系統(tǒng)整體或者襯里的泵、閥門、管道、管路配件、儲(chǔ)槽和熱交換器的最佳材料之一。PVDF在化工防腐蝕方面的應(yīng)用，有其它氟樹脂無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，聚偏氟乙烯膜介電常數(shù)較高，有優(yōu)良的耐化學(xué)品性、耐溶劑性、抗紫外性、耐輻射性和耐候性，同時(shí)在氟樹脂中它也具有最高的抗張強(qiáng)度和抗壓縮強(qiáng)度以及最出色的加工性能，是膜絕緣材料的不錯(cuò)選擇。另外，聚偏氟乙烯壓電薄膜是一種新型的高分子聚合物型敏感材料，使偏氟乙烯及其共聚物成為 目前研究最廣泛的鐵電聚合物材料 ，在執(zhí)行器 、傳感器 、存儲(chǔ)器 、仿真肌肉及微流控方面具有應(yīng)用前景 。最后，PVDF是氟碳涂料最主要原料之一，由于PVDF樹脂具有超強(qiáng)的耐候性，可

4、在戶外長(zhǎng)期使用，無需保養(yǎng)，該類涂料被廣泛應(yīng)用于發(fā)電站、機(jī)場(chǎng)、高速公路、高層建筑等；目前在我國(guó)以偏氟乙烯為含氟單體和其他含氟單體共聚的涂料用常溫固化型氟碳樹脂尚未出現(xiàn)，在這方面具有巨大的發(fā)展空間。另外PVDF樹脂還可以與其他樹脂共混改性，如PVDF與ABS樹脂共混得到復(fù)合材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑、汽車裝飾、家電外殼等。(1)化工領(lǐng)域：采用模壓、擠如、注射成型可加工PVDF襯里或全塑閥門、泵、管道、管件、塔填料及其它制品。先進(jìn)的離子膜燒堿生產(chǎn)裝置中使用了大量PVDF閥。(2)電纜及電子工業(yè)：隨著國(guó)內(nèi)建筑業(yè)的發(fā)展，具有阻燃性和低煙性極佳的PVDF電線毫纜成為市場(chǎng)熱銷產(chǎn)品，目前均從國(guó)外進(jìn)口。高容量微型

5、電容器采用具有高介電常數(shù)的PVDF薄膜成型里現(xiàn)毒獨(dú)特翁優(yōu)點(diǎn)、已成爻電子行業(yè)中的首選材料?，F(xiàn)已是PVDF壓電薄膜制成激光探測(cè)器。(3)涂料及其它：PVDF涂料可用于金屬幕墻，使用壽命可達(dá)20年。隨著國(guó)內(nèi)建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，PVDF涂料的市場(chǎng)需要量俱增。國(guó)內(nèi)有幾個(gè)雷外獨(dú)資企業(yè)專門營(yíng)造大跨度廠房，以金屬材料為主材的金屬結(jié)構(gòu)廠房均采用PVDF涂料作外裝潢，其效果很好。在鍍鋅鋼板、鋁板等金屬板上以及在塑料、水泥外墻上鍍PVDF涂料也很好。另外，PVDF用于制造光導(dǎo)纖維，以取代進(jìn)口產(chǎn)品，還用來生產(chǎn)化學(xué)穩(wěn)定性好、樹脂機(jī)械性好的超濾膜，在西安、海口等城市已應(yīng)用。在國(guó)外，90%的PVDF用于泵、閥、管道等化工設(shè)備

6、，另外10用于電器和工業(yè)熱水設(shè)備。在美國(guó)，PVDF在化工防腐、電絕緣和建筑涂料用途各占三分之一，近十多年來，美國(guó)的PVDF已進(jìn)入民用建筑電線市場(chǎng)，因此PVDF電線電纜市場(chǎng)增長(zhǎng)較快。日本在涂料、半導(dǎo)體和電池、化工設(shè)備、其它方面分別為33、25、29、13。由于國(guó)外PVDF的樹脂品種、品級(jí)多，加工技術(shù)成熟，應(yīng)用范圍比國(guó)內(nèi)廣，特別是在高端領(lǐng)域。隧著PVDF新產(chǎn)品的不斷開發(fā)，應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，PVDF在塑料市場(chǎng)中的銷售比例約占15-20。3、聚偏氟乙烯的發(fā)展與應(yīng)用3.1聚偏氟乙烯在電子電器方面的發(fā)展與應(yīng)用3.1.1聚偏氟乙烯在超高儲(chǔ)能脈沖電容器絕緣膜材料方面的發(fā)展與應(yīng)用超高儲(chǔ)能脈沖電容器在軍事反恐航天

7、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有非常重要的作用，如今國(guó)內(nèi)外面臨的核心問題之一就是電容器的絕緣介質(zhì)材料問題，理論和實(shí)驗(yàn)均證明了電容器壽命隨儲(chǔ)能材料的儲(chǔ)能密度的增加而迅速減少，因此實(shí)際應(yīng)用中只能在滿足電磁武器壽命要求的前提下，最大限度地提高脈沖電容器的儲(chǔ)能密度，而決定膜電容器儲(chǔ)能密度高低的關(guān)鍵材料就是膜絕緣材料。聚偏氟乙烯膜介電常數(shù)較高，有優(yōu)良的耐化學(xué)品性、耐溶劑性、抗紫外性、耐輻射性和耐候性，同時(shí)在氟樹脂中它也具有最高的抗張強(qiáng)度和抗壓縮強(qiáng)度以及最出色的加工性能。是膜絕緣材料的不錯(cuò)選擇，但是聚偏氟乙烯作為膜電容材料而言，存在介電損耗高放電不徹底的嚴(yán)重缺陷，相應(yīng)的共聚物則能避免這樣的缺陷。最近十年來，美國(guó)賓州州立大學(xué)

8、的Zhang等人1在開發(fā)高K聚偏氟乙烯系列的聚合物方面成果最為顯著。典型的二元共聚物是聚（偏二氟乙烯-三氟乙烯）（P(VDF-TrFE)），經(jīng)過輻照的P(VDF-TrFE)能轉(zhuǎn)化為一個(gè)馳豫振蕩器鐵電材料，居里轉(zhuǎn)換消失，擁有高的介電常數(shù)，在室溫下高于50。典型的三元共聚物是聚（偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯代三氟乙烯）（P(VDF-TrFE-CTFE)），該共聚物也擁有高的介電常數(shù)，在室溫下高于60，而且這個(gè)三元共聚物是熱塑性樹脂，可以通過溶劑重鑄或熔融擠出加工成脈沖電容器薄膜。這些聚合物有很高的介電擊穿強(qiáng)度，可達(dá)700 V/mm以上，并且具有高能量密度，在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的小樣品測(cè)試能達(dá)27 J/cm3。

9、由于高介電擊穿強(qiáng)度和高介電常數(shù)，SPS電容器薄膜擁有顯著高于商業(yè)PP電容器薄膜的能量密度。目前這類電容器薄膜用熔融擠出和雙軸定向拉伸法已進(jìn)行中試生產(chǎn)，所得到的膜厚在2 mm到10 mm之間。Zhang等的未來的目標(biāo)是將包裝好的成品電容能達(dá)到10 J/cm3的能量密度。3.1.2聚偏氟乙烯壓電薄膜的發(fā)展與應(yīng)用聚偏氟乙烯壓電薄膜是一種新型的高分子聚合物型敏感材料。由于 PVDF薄膜具有良好壓電性能和機(jī)械性能，在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。下面對(duì)其在醫(yī)學(xué)測(cè)量、力學(xué)測(cè)量、能量采集、傳感器以及結(jié)構(gòu)模態(tài)等方面國(guó)內(nèi)外的最新研究情況進(jìn)行了詳細(xì)闡述。自從發(fā)現(xiàn) PVDF薄膜具有壓電特性以來,國(guó)際上就對(duì)其材料進(jìn)行深入

10、研究。目前，在日本、美國(guó)、歐洲等國(guó)家和地區(qū)取得廣泛的進(jìn)展，其產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。（一）醫(yī)學(xué)測(cè)量方面PVDF壓電薄膜的出現(xiàn)為醫(yī)學(xué)檢查問題的解決提供了一種新的途徑。Javad Da rgahi ( 2007 ) 和Ram in S edaghati ( 2007) 等人2利用 PVDF薄膜具有機(jī)械柔性的特點(diǎn), 開發(fā)了內(nèi)窺鏡檢查用齒形觸覺傳感器，用于對(duì)敏感性組織的力和順應(yīng)性進(jìn)行測(cè)量，為醫(yī)學(xué)上敏感組織的力和順應(yīng)性測(cè)量提供了一種參考方法。Sam jin Choi ( 2006)和 Zhongwei Jiang (2006) 等人3研制了一種新型佩戴式心肺信號(hào)傳感器設(shè)備, 用于檢測(cè)在家庭環(huán)境中, 睡眠

11、時(shí)的心肺信號(hào)。傳感器設(shè)備由一對(duì)導(dǎo)電織物薄板和PVDF薄膜組成的傳感器用于進(jìn)行信號(hào)采集， 并設(shè)計(jì)了特殊的電路，信號(hào)經(jīng) USB通信模塊與計(jì)算機(jī)傳遞信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，結(jié)果顯示開發(fā)的帶狀傳感器系統(tǒng)顯示了更大的潛力，有能力代替商業(yè)呼吸記錄儀和心電圖傳感器。（二）觸覺測(cè)量方面觸覺傳感器的研究一直是現(xiàn)代自動(dòng)化機(jī)器人研究的重點(diǎn)， 最近模擬人手感覺工作的 PVDF觸覺傳感器已用在機(jī)器人研究上。當(dāng) PVDF壓電薄膜受力后產(chǎn)生電荷, 按電荷量的大小和分布來判別物體的形狀, 能與機(jī)器人的抓取系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作4。Yoon J , Yu Kee Ho ( 2001) 等人5用 PVDF壓電薄膜做成 8 8的觸覺傳感器，

12、 測(cè)量的信號(hào)經(jīng)過 DSP的數(shù)字化處理和濾波處理，信號(hào)傳輸給個(gè)人電腦并進(jìn)行可視化處理，被測(cè)量物體的形狀和力的分布狀況實(shí)時(shí)由二維或三維圖象給出。（三） 力學(xué)測(cè)量方面由于 PVDF壓電薄膜具有很強(qiáng)的壓電性能，其壓電常數(shù) d比石英高 10多倍， 壓電參數(shù) g的值比 PZT高約 20倍, 在力學(xué)測(cè)量方面的研究成為基本的方向之一。如利用 PVDF壓電薄膜的電荷輸出與應(yīng)變成正比的特性，它的最直接的應(yīng)用就是測(cè)量結(jié)構(gòu)的應(yīng)變, Audran P ( 2004 )等人6將 4片方型 PVDF壓電薄膜片粘貼在梁上, 測(cè)量其應(yīng)變, 并將其轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)的聲強(qiáng)來作為誤差信號(hào), 對(duì)梁的振動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)控制。A1V1Shirino

13、( 2008 ) 和 W1K1S chom brug(2008)等人7用 PVDF壓電薄膜研制了一種新型價(jià)格低廉的壓力傳感器，用來檢測(cè)各種氣壓、液壓系統(tǒng)中使用大量的換向閥是否失效的問題，減少了尋找失效閥門增加了修理和維修的費(fèi)用。這種傳感器不但能檢測(cè)腐蝕性小的流體，通過選用不同的涂層電極的 PVDF薄膜，還可以對(duì)腐蝕性強(qiáng)的強(qiáng)酸強(qiáng)堿性流體進(jìn)行檢測(cè)。（四）能量采集方面能源問題是當(dāng)前的一個(gè)重要課題，現(xiàn)在,人們正在研究利用 PVDF薄膜對(duì)各種能量進(jìn)行采集和轉(zhuǎn)換。如 Hausler ( 1984 ) 和 S tein(1984)等8 利用壓電薄膜 PVDF制作的換能器, 將PVDF薄膜植入動(dòng)物體內(nèi)， 使動(dòng)

14、物呼吸產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。多種將環(huán)境中的振動(dòng)能量收集裝置正在研發(fā)之中。如收集波能的理念用PVDF薄膜制作換能器，從小溪、河流或者管道的流水中轉(zhuǎn)化為電能， 對(duì)遙遠(yuǎn)地區(qū)的涓流充電電池進(jìn)行供電。通過將壓電元件置入鞋跟,將步行的能量進(jìn)行收集的裝置已被開發(fā)了。（五）結(jié)構(gòu)模態(tài)測(cè)量方面由于 PVDF壓電薄膜有其特殊的積分特性，利用 PVDF壓電薄膜對(duì)結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)模態(tài)測(cè)量研究也是人們感興趣的方向之一。Rongliang Chen(2004) 和 B or Tsuen Wang ( 2004) 等9曾利用方型PVDF壓電薄膜粘貼在懸臂梁和簡(jiǎn)支板上測(cè)量其固有頻率、振型和模態(tài)阻尼比。Cuhat D(2001)

15、和 Davies P ( 2001) 等10基于模態(tài)測(cè)試的原理，使用 PVDF壓電薄膜形狀傳感器來測(cè)量彎曲振動(dòng)梁表面的應(yīng)變， 作為模態(tài)濾波器。以前，對(duì)這種類型傳感器的研究主要集中于經(jīng)典邊界條件下的均勻結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在他們提出了用實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)對(duì)任意邊界下不均勻歐拉 - 伯努利梁檢測(cè)的PVDF薄膜形狀傳感器。自從上世紀(jì) 80年代我國(guó)研制 PVDF薄膜以來，我國(guó)各大高校和科研院所都展開了 PVDF壓電傳感器的研究工作。近年來, 隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展， PVDF薄膜傳感器的研究已經(jīng)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，部分研究已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。在結(jié)構(gòu)測(cè)量方面， 江蘇大學(xué)的吳錦武和姜哲 (2007)等11 利用正弦函數(shù)展開來

16、近似固定板振動(dòng)位移，通過設(shè)計(jì)特殊形狀的 PVDF壓電薄膜，使 PVDF輸出信號(hào)為所需要的振動(dòng)結(jié)構(gòu)體積位移。結(jié)果表明這種體積位移傳感器不僅適用四邊簡(jiǎn)支、四邊固定以及介于兩者之間的邊界條件板結(jié)構(gòu)，而且作為一種誤差傳感器測(cè)量振動(dòng)結(jié)構(gòu)體積位移也是可行的。在應(yīng)力檢測(cè)方面，重慶大學(xué)的劉建勝、王代華 ( 2002)等12將 PVDF傳感器固定于橋索的端部，通過監(jiān)測(cè)應(yīng)變可得到振動(dòng)參量，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分布于大橋上的橋索張力變化。在線監(jiān)測(cè)橋索的張力就能掌握斜拉橋各部分的載荷分布及其變化情況， 實(shí)現(xiàn)斜拉索張力的在線測(cè)量，從而為確定大橋是否處于正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)提供依據(jù)。大連理工大學(xué)的王瑩, 黃一, 藤本由紀(jì)夫等13 利用 PV

17、DF壓電薄膜輸出電壓和它所受到的應(yīng)力應(yīng)變之間的關(guān)系設(shè)計(jì)了各項(xiàng)同性傳感器, 并對(duì)結(jié)構(gòu)裂紋的應(yīng)力與應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行測(cè)量。在醫(yī)學(xué)方面, 山東大學(xué)王國(guó)力, 趙子?jì)?2004) 等14從模擬中醫(yī)脈搏診斷的角度， 研制了同時(shí)感受寸、關(guān)、尺三部位脈搏信號(hào)的仿生手診用的PVDF壓電薄膜傳感器，修正了電荷放大電路和其他信號(hào)調(diào)理電路，又對(duì)得到脈搏波形的整形，并專門進(jìn)行了消噪處理，提高了測(cè)量的靈敏度，有效地抑制了非線性失真。3.2聚偏氟乙烯在化工領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用PVDF膜在給水凈化、生活污水處理、和中水回用、 含油廢水、 重金屬?gòu)U水、 印染廢水、 焦化廢水 、含酚廢水中的應(yīng)用進(jìn)展，最后分析了目前 PVDF膜的發(fā)展趨

18、勢(shì)聚偏氟乙是一種新興的綜合性能優(yōu)良的膜材料，機(jī)械強(qiáng)度高，耐酸堿等苛刻環(huán)境條件和化學(xué)穩(wěn)定性好，具有突出的介電性 、生物相容性、 耐熱性、 高分離精度和高效率的特點(diǎn)，在膜分離領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。3.2.1 給水凈化處理在用于飲用水凈化的眾多材料中， PVDF中空纖維超濾膜具有無能耗，綠色環(huán)保，過濾精度高，可以濾除所有的細(xì)菌、 病毒、 濁度、 芽孢 、賈第蟲及鐵銹等物質(zhì)，而又能保留人體必需的微量元素的特點(diǎn)。因此，采用 PVDF超濾膜與前置活性炭濾芯組合凈化飲用水已成為一個(gè)嶄新的發(fā)展方向。在采用雙膜法進(jìn)行海水淡化方面，PVDF超濾膜常作為反滲透的預(yù)處理系統(tǒng)。 葉春松等15采用PVDF外壓式中空纖維

19、膜直接處理高濁度海水，膜面積為 35.3 m2，膜通量為 54- 166 L.m-2.h-1，截留分子質(zhì)量為80 000- 120 000。3.2.2 生活污水處理及中水回用生活污水的水量、水質(zhì)比較穩(wěn)定，經(jīng)過適當(dāng)處理后，可作為中水用于沖洗廁所， 澆灑綠地等，從而緩解水資源短缺的危機(jī)，傳統(tǒng)的中水處理工藝流程比較復(fù)雜，出水水質(zhì)沒有保證，導(dǎo)致中水回用難以真正實(shí)施， 目前世界各國(guó)都選用膜分離技術(shù)或膜分離技術(shù)和生物處理技術(shù)結(jié)合形成的膜生物反應(yīng)器處理技術(shù)來進(jìn)行污水回用處理，具有流程簡(jiǎn)單，占地省，出水水質(zhì)優(yōu)良，無懸浮物，可直接回用，及剩余污泥量少等優(yōu)點(diǎn)。李娜等16利用 A /O型一體式膜生物反應(yīng)器處理生活污

20、水，所用PVDF平板膜的孔徑為0.08 m，膜面積為0.45 m2。3.2.3含油廢水我國(guó)油田每年產(chǎn)生的污水達(dá)2*109-30*109t，采用常規(guī)處理方法回注或再利用時(shí)，大多達(dá)不到水質(zhì)要求，急需一種易操作、壽命長(zhǎng)、過濾精度高的油田采出水的污水處理設(shè)備， 采用膜分離技術(shù)可以解決這一問題，特別是超濾，己經(jīng)在除油的相關(guān)研究中取得了一定的進(jìn)展，逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用階段張奉東等17根據(jù)低滲油田和特低滲油田的特點(diǎn)，研制出PVDF管式超濾膜，開展室內(nèi)基礎(chǔ)研究，并在江蘇臺(tái)興油田進(jìn)行中試和大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。3.2.4印染廢水印染廢水的處理難點(diǎn)是 COD 高，可生化性差；色度高、成分復(fù)雜、脫色難度大特別是新型

21、助劑、染料、整理劑等難生物降解的有機(jī)物在印染行業(yè)被大量使用，致使印染廢水中的 COD 增高， BOD/COD更低，采用傳統(tǒng)印染廢水處理工藝，其出水指標(biāo)難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)， 而采用膜技術(shù)處理印染廢水，可取得較好的效果和降低運(yùn)行成本邱滔等18采用一體式膜生物反應(yīng)器處理印染廢水前處理廢水， 試驗(yàn)選擇外壓式聚偏氟乙烯中空纖維微濾膜, 膜孔徑為 0.4 m，壁厚為 100 m，穩(wěn)定狀態(tài)產(chǎn)水量為10 L. h-1.m-23.2.5重金屬?gòu)U水水體重金屬污染防治是水污染治理的重要內(nèi)容，許多技術(shù)如化學(xué)沉淀、膜分離、離子交換與吸附等已被用于重金屬離子的去除，其中膜分離技術(shù)具有分離效率高、無相變、節(jié)能、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)

22、宋來洲等19應(yīng)用丙烯酸（AA） PVDF 為主要材料，研制出新型的具有離子交換性能的聚偏氟乙烯共混改性微濾膜。 PVDF膜對(duì) Zn()具有優(yōu)良的吸附性能 。改性膜經(jīng)吸附 / 脫附 4次循環(huán)后，對(duì)水體中 Zn()吸附量大于 0.005 mg. cm-2，脫附率超過95%，具有較好的再生利用性能。3.3聚偏氟乙烯在涂料方面的發(fā)展與應(yīng)用聚偏氟乙烯(PVDF)涂料是近年來開發(fā)的一種新型建筑用途料。PVDF涂料經(jīng)高溫固化后能形成性能優(yōu)良的保護(hù)涂層 ,其涂層具有耐候、 耐沾污、 保色、 韌性好、 耐磨、 耐沖擊、 耐化學(xué)品腐蝕等優(yōu)點(diǎn) ,是一種理想的護(hù)面材料 ,被廣泛應(yīng)用于建筑外墻裝飾 ,地鐵、 隧道、 化

23、工生產(chǎn)區(qū)等惡劣環(huán)境下金屬材料的涂料。由于早期的 PVDF涂料均采用異氟爾酮為主要溶劑 ,對(duì)環(huán)境造成污染 ,隨著各國(guó)對(duì)環(huán)保的重視 ,無異氟爾酮混合溶劑體系已成為目前 PVDF涂料研究的熱點(diǎn)。國(guó)外在上世紀(jì) 60 年代就開始對(duì) PVDF涂料進(jìn)行了研究,主要集中于溶劑體系的調(diào)配和對(duì) PVDF樹脂的改性。但由于對(duì)技術(shù)的壟斷 ,相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道甚少。國(guó)內(nèi)在這方面的研究起步較晚 ,目前所用的 PVDF 涂料幾乎都為進(jìn)口商品 ,在有機(jī)氟涂料研究領(lǐng)域與國(guó)外先進(jìn)水平相比存在較大差距。因此 ,為了提高我國(guó)建筑涂料的水平 ,有必要加大力度研究與開發(fā)高性能的 PVDF涂料。PVDF樹脂兼具有含氟樹脂和通用樹脂的特性，有著

24、優(yōu)良的綜合性能。PVDF機(jī)械強(qiáng)度是氟樹脂最優(yōu)越的產(chǎn)品，且在一定溫度和受壓下仍能保持良好的強(qiáng)度：拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度高，硬度高，是一種強(qiáng)而韌的結(jié)構(gòu)材料；耐磨、耐疲勞、熱變形溫度高：抗蠕變性能也是氟樹脂中最優(yōu)之一，用聚偏氟乙烯(PVDF)樹脂制備了溶劑型氟碳涂料 ,篩選并優(yōu)化了 PVDF涂料的溶劑組成。采用丙烯酸樹脂對(duì) PVDF進(jìn)行改性 ,并研究顏填料鈦白粉對(duì)涂膜性能的影響。結(jié)果表明 ,由甲苯、 甲基異丁基酮、 乙二醇乙醚乙酸酯、 2 ,2 ,42三甲基21 ,32戊二醇單異丁酸酯及鄰苯二甲酸二甲酯組成的溶劑體系的涂料綜合性能比較好 ,而丙烯酸樹脂和鈦白粉的加入明顯地改善了 PVDF涂膜的性能。 參

25、考文獻(xiàn)1 X. Zhou, S. Zhang, Q. Zhang, et al., “Electrical breakdown and ultrahigh electrical energy density in poly (vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) copolymer,” Appl. Phys. Lett., vol. 94, pp., (2009)2 Javad Dargahi , Ram in Sedaghati ,Modeling and testing of an endoscopic piezoelectric - based

26、 tactile sensor , Mechatronics 17 ( 2007)462 4673Sam jin Choi , Zhongwei Jiang, A novel wearable sensor device with conductive fabric and PVDF film form on it ring cardio respiratory signals, Sensors and Actuators A 2006 (128) : 317 3264 Darqahi Javad. Theoretical and experimental analysis of a piez

27、oelectric tactile sensor for use inEndoscopic surgery Sensor Review, v 24, n 1, 2004, p74- 835 Yoon M J , Yu Kee Ho , Kwon T G, Distributed flexible Tactile sensor system using piezoelectric film. ICCAS20021 International Conference, 2001, p1827 - 306 Audrain P, Masson P, Berry A The use of PVDF str

28、ainsensing in active control of structural intensity in beams Journal of Intelligent Material System s and Structures ,v 15, n 5, M ay, 2004, p 319 - 3277A.V.Shirinov, W.K.Schom burg .Pressure sensor from a PVDF film J , Sensor s and Actuator s A: Physical , Volume 142, Issue 1, 10 M arch 2008, P 48 - 558 E.Hausler , E.Stein, Implantable physiological power supply with PVDF film, Fer