PVDF主要應(yīng)用于涂料、線纜護(hù)套、鋰電池、石油化工和輸油管、水處理膜、 光伏組件背板等領(lǐng)域。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),近幾年全國(guó)涂料、鋰電池、光伏背 膜、注塑、水處理膜對(duì)PVDF需求量分別為1.77 萬(wàn)噸、0.96萬(wàn)噸、0.39萬(wàn)噸、 1.01萬(wàn)噸、0.67萬(wàn)噸,總計(jì)4.8萬(wàn)噸。涂料為PVDF最大下游,占比36.94%, 鋰電池和光伏則為增速最快的領(lǐng)域。2021-2023年,國(guó)內(nèi)PVDF需求 量分別為6.09萬(wàn)噸、7.28萬(wàn)噸和8.35萬(wàn)噸,YoY分別為26.80%、19.55%和 14.69%;鋰電池對(duì)PVDF的消耗量有望于2022年超過(guò)涂料。2024-208年,PVDF的使用量有望超過(guò)PTFE,成為氟聚合物使用量的第一。
PVDF(聚偏氟乙烯)注塑級(jí)產(chǎn)品,外觀為半透明或白色粉體或顆粒,分子鏈間排列緊密,又有較強(qiáng)的氫鍵,含氧指數(shù)為46%,不燃,結(jié)晶度65%~78%,密度為1.17~1.79g/cm3,熔點(diǎn)為172℃,熱變形溫度112~145℃,長(zhǎng)期使用溫度為—40~150℃。
PVDF可用一般熱塑性塑料加工方法加工,如擠塑、注塑、澆注、模塑及傳遞模塑成型。
(1)擠塑 高分子量級(jí)的PVDF的熔融強(qiáng)度較好,可以用擠塑的方法成型加工成薄膜、片材、管、棒和電源絕緣套等,根據(jù)所使用的設(shè)備和加工的制品形狀,溫度控制在210~290攝氏度之間,成型溫度控制在180~240攝氏度之間,必須嚴(yán)格控制溫度不能使溫度長(zhǎng)期超過(guò)其熔融溫度。擠塑成型設(shè)備可選用一般螺桿擠塑機(jī)。
(2)注塑 低分子量級(jí)的PVDF熔融流動(dòng)速度高,可以用噴射注塑的加工方法進(jìn)行加工,一般采用通用注塑機(jī),但料筒柱塞、噴嘴等必須采用耐腐蝕Ni基合金。
(3)澆注 澆注成型是以二甲基乙酰胺為溶劑,將PVDF配置成固含量為20%溶液,流延在鋁箔上,經(jīng)過(guò)205~315攝氏度熱熔后,用水急冷即可制成厚0.05~0.075mm的連續(xù)強(qiáng)韌膜、
(4)模塑成型 一般先將PVDF粒料放在烘箱或預(yù)熱爐中預(yù)熱,預(yù)熱溫度215~235攝氏度,然后將預(yù)熱好的物料加到事先預(yù)熱好的180~195攝氏度的模具中,在14MPa下施壓、保壓,保壓時(shí)間視熔融和流動(dòng)所需時(shí)間而定。厚壁制品必須保壓冷卻到90攝氏度以下才能脫模,以避免制品產(chǎn)生真空氣泡或發(fā)生變形。
(5)傳遞模塑成型 一般先采用擠出機(jī)塑化,然后將物料輸送到儲(chǔ)料缸中,通過(guò)柱塞泵將儲(chǔ)料缸中的物料注入到模具里,并保壓冷卻。不管是模塑成型還是傳遞成型,主要用來(lái)生產(chǎn)體積較大、壁厚較厚的產(chǎn)品。
(5)其它加工方法 加工PVDF還可采用浸漬、共擠出、符合等加工工藝。