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臭氧引发接枝制备聚偏氟乙烯亲水膜_王文才

第30卷第3期膜科学与技术V o l.30N o.3 2010年6月M EM BR AN E SCI EN CE A ND T ECH N OL OG Y Jun.2010

臭氧引发接枝制备聚偏氟乙烯亲水膜

王文才,韩炳强,曹兵*,赵静

(北京化工大学材料科学与工程学院,北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京100029)

摘要:利用臭氧的强氧化性,对溶解在N-甲基吡咯烷酮中的聚偏氟乙烯进行处理引入过氧

基团,然后通过热引发接枝聚合亲水性聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGM A),通过相转变法

(phase inversion)制备具备亲水特性的PVDF分离膜.通过红外光谱、热重分析和接触角测试

对接枝改性后的聚偏氟乙烯的结构和性能进行表征.红外光谱显示在1734cm-1处出现

PEGM A的特征吸收峰,表明已成功接枝上PEGM A.接枝后的PVDF膜接触角降低到42b,表

现出很好的亲水性;同时研究了接枝条件对改性膜亲水性的影响,随接枝单体浓度增加其亲水

性增大;改性前后的聚偏氟乙烯膜的表面形貌通过扫描电子显微镜(SEM)分析表明,在相同

成膜条件下改性后分离膜表面形貌发生很大变化,改性后制备的分离膜有较大的膜孔出现;水

通量测试和牛血清蛋白吸附实验进一步表明,接枝改性可以明显改善PVDF分离膜的亲水性

和抗污染性能.

关键词:聚偏氟乙烯;聚乙二醇甲基丙烯酸酯;接枝共聚合;臭氧;亲水性

中图分类号:T Q028.8文献标识码:A文章编号:1007-8924(2010)03-0060-05

聚偏氟乙烯(PVDF)是一种结晶型聚合物,它具有突出的化学稳定性、耐辐射性和耐热性,且可在较低的温度下溶于某些强极性有机溶剂,易于用相转化法制膜,是一种性能优良的膜材料[1,2].在膜分离技术中引起了人们很大的兴趣,已成功地应用于化工、电子、纺织、食品、生化等领域.但是PVDF的表面能很低,是一种疏水性很强的材料,而PVDF 的疏水性限制了其在水相分离中的应用[3].在分离过程中容易受到吸附污染而导致膜通量下降,在分离油/水体系(尤其是含蛋白质的溶液)时吸附污染严重,通量衰减很快,降低了膜的使用寿命,增加了操作费用,制约了其在膜分离领域的应用,因此PVDF膜的亲水化处理显得尤为重要[4].通过改进PVDF膜的表面亲水性可以提高其抗污染性能,扩大其应用范围[5-7].而聚合物膜的亲水化改性可分为化学改性法和物理改性法两种.其中化学改性法有表面氧化法、等离子体引发接枝改性法[8]、光引发接枝改性[9]、表面活性剂法等;物理改性法有等离子体处理[10]、共混法[11]、高能辐射法等.这些改性方法虽然都可以不同程度的增加膜的亲水性,有效的降低膜污染.但是,上述改性方法都是在膜成型后对膜表面进行改性,膜的结构形态和化学性质易受改性影响而发生改变,如膜结构和孔径大小分布发生变化,膜材料强度降低,以及稳定性差等缺点.

臭氧活化接枝技术是利用臭氧的强氧化性,在聚合物表面产生活性基团,然后接枝亲水性单体来对材料进行改性的方法.由于这种方法在膜成型之前首先对聚合物本体材料进行功能化改性,使改性得到的膜材料在保持主链结构的同时引入具有亲水特性的功能基团.这样,通过控制接枝链的结构、长度和成膜条件,可以有效地调整膜孔的形态结构和孔径大小分布,得到具有良好的亲水性能和较高通量的分离膜.由接枝聚合组成的选择透过层通过化学键连接在力学性质稳定的基底膜上,因此这种膜

收稿日期:2009-01-19;最终稿收到日期:2009-02-25

基金项目:教育部科学技术研究重大项目(308003);北京市科技新星计划(20006B16)

作者简介:王文才(1971-),男,山东无棣县人,教授,从事膜材料的制备与应用研究,E-mail:wang w@https://www.wendangku.net/doc/0517638335.html,.

cn.*通讯联系人,E-ma il:bcao@https://www.wendangku.net/doc/0517638335.html,

第3期王文才等:臭氧引发接枝制备聚偏氟乙烯亲水膜#61

# 具有更加持久的分离性质.基于以上方法,本研究选择PVDF 为基体材料,通过臭氧活化接枝技术在

PVDF 上接枝亲水性PEGMA,制备了具有亲水特性的聚偏氟乙烯分离膜.

1 实验部分

1.1 原料

聚偏氟乙烯(PV DF,重均相对分子质量:261000),由比利时Solv ay 公司生产;N -甲基吡咯烷酮(NM P),分析纯,天津市福晨化学试剂厂;甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGMA ),M n =300,A lfa 公司;牛血清蛋白(BSA ),国药集团化学试剂公司;磷酸二氢钠,分析纯,北京化工厂;磷酸氢二钠,分析纯,北京化工厂.

1.2 聚偏氟乙烯的臭氧预处理

把PVDF 溶解在NM P 中配置浓度为80g/L 的溶液,在25e 将O 3/O 2的混合气体持续通过该溶液.产生O 3/O 2混合气体的装置是由哈尔滨久久电化学工程技术有限公司制造,通入的氧气气流为300L/h,产生的臭氧浓度为0.06g/L,臭氧处理时间设定为10m in 以达到期望的处理效果,处理结束后聚合物溶液在冰水浴中冷却.1.3 接枝反应

将臭氧处理后的PVDF 溶液和PEGMA 加入有冷凝管的三口瓶中,PEGM A 的浓度调整在0.1~0.3g /mL 之间,反应溶液的体积最终调整为50mL,溶液在搅拌下,通入氮气排气30m in.在80e 下热引发接枝聚合,在聚合过程中持续通氮气保护,达到期望的反应时间后,在冰水浴中冷却.在过量的无水乙醇中沉淀出来,将沉淀出的PVDF -g -PEG -M A 在200m L 无水乙醇中反复洗涤两次,最后在去离子水中洗涤.将洗涤后的PVDF -g -PEGMA 放入真空干燥箱内干燥.其工艺流程如图1所示.1.4 聚偏氟乙烯分离膜的制备

将PVDF 或PVDF -g -PEGM A 溶解在NM P 中,质量分数为15%,静置脱泡后,室温下用刮刀涂覆在光洁的玻璃板上,在空气中放置一定时间,使一定的溶剂挥发.然后浸入去离子水中,凝固成膜,将膜在真空烘箱中干燥.

PVDF 致密膜是将质量分数15%的膜溶液涂覆在玻璃板上,将溶剂挥发,于真空烘箱中干燥

得到.

图1 臭氧活化P VD F 引发接枝PEGM A 的工艺流程图F ig.1 Schematic representation of t he pro cess of ther mallyinduced gr aft copolymer izat ion of P EG M A

w ith the ozone pr eact ivated PV DF backbo ne

1.5 表征方法

1)红外光谱(FTIR)分析

所用仪器为德国Bruker tenso r 27傅立叶变换红外光谱仪(FT -IR),在4个波数下扫描32次.

2)热重(T GA)分析

所用仪器为德国N etzsch 公司生产的STA 499C 型热分析仪,氮气气氛,升温速率为10e /min,升温至800e .

3)扫描电子显微镜(SEM )用英国产Cambridg e S -250M K3型扫描电子显微镜,放大倍数为20000倍.工作电压为20kV.

4)接触角测试

采用上海中晨数字技术设备有限责任公司制造的JC2000C 接触角测定仪测定膜表面的接触角.测量在20e 、相对湿度60%下进行.将每个液滴左右两侧角度的平均值作为一次接触角的测量值.同一个样品膜表面取5个测量点,结果取其平均值.

5)水通量测试

实验用自制的过滤系统测定膜的水通量,将试样膜在无水乙醇中润湿,将膜在0.1M Pa 下预压30min 后,测其水通量,重复测定3次至水通量稳定.

6)牛血清蛋白吸附实验

称取磷酸氢二钠58.03g 和磷酸二氢钠9.4g 溶于1000mL 去离子水中,配得pH =7.35的磷酸盐缓冲溶液,准确称取1g 牛血清蛋白溶于磷酸盐缓冲溶液中,制得1g/L 的牛血清蛋白磷酸盐缓冲溶液.对其进行不同程度的稀释,分别配制浓度为0.1g /L,0.2g/L,0.4g/L,0.5g/L,0.6g /L,0.8g/L 的BSA 磷酸盐缓冲溶液.对一定浓度的BSA

#62 #膜科学与技术第30卷

磷酸盐缓冲溶液用紫外分光光度计进行光谱扫描,所用仪器为北京普析通用仪器有限责任公司生产的TU -1810型紫外可见分光光度计,在278nm 处出现最大吸收波长;对不同浓度的BSA 磷酸盐缓冲溶液在278nm 处测定其吸光度,绘制标准曲线(图2).取一定质量的膜样品,切成碎片,置于浓度分别为0.2g/L,0.4g/L,0.5g/L,0.8g/L 的BSA 磷酸缓冲溶液中,恒温水浴振荡24h,将吸附后的BSA 磷酸缓冲溶液用紫外分光光度计在278nm 处测定吸光度,参照标准曲线计算膜的吸附量(mg/

g).

图2 牛血清蛋白浓度的标准曲线F ig.2 Standard cur ve of the BSA concentr atio n

2 结果与讨论

2.1 PVDF -g -PEGMA

的红外光谱分析

A.未改性的P V DF;

B.P V DF -g -P EGM A [m (PEGM A)B m (P VDF )=5.44];

C.PV DF -g -PEGM A [m (PEG M A)B m (P VD F)=7.25];

D.P VDF -g -P EG M A [m (P EGM A )B m (PV DF)=9.06]

图3 改性前后P VD F 的红外光谱图F ig.3 F T -IR spectra of t he pristine PV DF and

P VDF -PEG M A membr ane g rafted with PEGM A polymer

图3给出了未改性PVDF 膜和PEGM A 接枝

改性PVDF 膜的红外光谱图.从图3可看出,1120~1280cm -1处是PVDF 上CF 2的特征吸收峰,在接枝前后的红外谱图上都出现了该特征峰,说

明臭氧处理对PVDF 的主链结构没有产生明显的影响.O C O 是PEGM A 的特征基团,其峰值在红外谱图上位于1734cm -1波长处.由图3可看出,经PEGM A 接枝改性后,PVDF 膜在1734cm -1波数处出现伸缩振动峰,该峰是PEGMA 上的O C O 特征吸收峰,而纯PVDF 在1734cm -1

波数处没有吸收峰,说明PVDF 已成功接枝上PEGMA.而且随着PEGMA 浓度的增大,在1734cm -1波数处PEGMA 的O

C O 特征吸收峰的峰高增大,说明

随着PEGMA 浓度的增大,其接枝率随之增大.2.2 PVDF -g -PEGMA 的热稳定性

接枝聚合物的热稳定性通过热失重进行分析.图4给出了未改性PVDF 和PEGM A 改性后PVDF 的热失重曲线,从图4可以看出PVDF -g -PEGM A 在相比于PVDF 有一个明显的失重台阶.第一次失重的温度在300e 左右,对应的是PEGMA 链段的分解.第二次失重温度开始于460e 左右,对应的是PVDF 主链的分解.从热重曲线看,PVDF 结构未发生变化,热稳定性良好,而且随着单体浓度

的增加第一次失重的比例也随之增加,说明PEG -MA 浓度的增大,接枝共聚物的接枝率增大.

A.P VDF ;

B.PV DF -g -PEGM A[m (P EG M A )B m (P V DF)=7.25];

C.P VDF -g -P EG M A [m (P EGM A )B m (PV DF)=9.06]

图4 改性前后P VDF 的T G 图Fig.4 T G analy sis curv es

2.3 PVDF -g -PEGMA 膜的表面形貌

通过扫描电子显微镜对分离膜的表面形貌进行了表征.图5给出了未改性PVDF 和改性后PVDF 分离膜的电镜照片.图5中A 为空白PVDF 膜,表面没有孔洞出现,B,C,D 为不同接枝单体浓度的PVDF -g -PEGM A 的电镜照片,均有孔洞出现,由于接枝上PEGM A 改性前后膜表面形貌发生了明显变化,孔径在100~200nm 之间,且分布均匀,致

第3期王文才等:臭氧引发接枝制备聚偏氟乙烯亲水膜#63

A.未改性的PV DF ;

B.PV DF -g -PEG M A[m (P EGM A )B m (PV DF)=5.44];

C.PV DF -g -PEGM A[m (P EG M A )B m (PV DF)=7.25];

D.P VDF -g -P EG M A [m (P EGM A )B m (PV DF)=9.06]

图5 改性前后膜的电镜照片

Fig.5 SEM imag es of the M F membranes cast w ith phase inv er sion

密;随着接枝单体浓度的增大,其孔洞数量明显增多,说明PEGMA 的接枝率的增大改变了膜表面的形貌.这是由于PEGM A 的亲水性,在相反转制备分离膜的过程中,PEGM A 更倾向于聚集于水相周围,使溶剂交换更加充分,从而使产生的膜孔数量和孔径增加.因此控制PEGMA 的浓度从而控制接枝链的长度,是有效控制膜表面形貌的重要因素.2.4 PVDF -g -PEGMA 膜的表面亲水性

图6给出了改性前后PEGM A -g -PVDF 致密膜接触角的变化.从图6中可以看出,随着单体浓度的增大,改性膜与水的接触角逐渐减小,表明试样膜的亲水性在增大.当m (PEGM A)B m (PVDF)=9.06时,PEGM A -g -PV DF 分离膜与水的接触角达到42b .因此,通过控制接枝率的大小,可以调节膜的接触角,从而控制其亲水性

图6 改性前后分离膜的接触角变化曲线F ig.6 Water co ntact ang le of the prist ine P V DF and the P EGM A -g -P VD F membranes w ith different m (PEGM A )/m (P V DF)mola r feed r atio s

2.5 水通量测试

表1给出了PVDF 分离膜改性前后的水通量.从表中可以看出,未改性PVDF 由于其表面相对致密,经无水乙醇润湿后,其水通量仅为0.118mL/

(cm 2

#min);接枝PEGM A 后,电镜照片显示其表

面形貌发生变化,膜孔径和数量明显增大,而且膜表面接触角降低,亲水性增强,使得其水通量明显增大.同时,随着接枝单体PEGM A 浓度的增大,其水通量随之增大,进一步证明了其亲水性得到了改善.

表1 未改性PVDF 和PVDF -g -PEGM A

膜的水通量

T able 1 T he w ater flux of the pristine P VD F and the PEGM A -g -P VDF micro po ro us membranes 膜试样m (P EG M A )/

m (PV DF)

水通量($P =0.1M Pa)/(mL #cm -2#min -1)

PV DF 0.118PEGM A -g -PV DF 5.44 1.538PEGM A -g -PV DF 7.25 2.187P EG M A --g -P VDF

9.06

3.102

图7 PV DF 与PV DF -g -P EG M A [m (P EGM A )B

m (PV DF )=9.06]的血清蛋白吸附图Fig.7 T he BSA adso rptio n chart o f PV DF and PV DF -g -PEGM A [m (PEG M A)B m (P VD F)=9.06]

2.6 BSA 吸附测试

PVDF 和改性PVDF 膜对不同浓度BSA 的吸附如图7所示,从图7中可知PVDF 膜和改性PVDF 膜对血清蛋白的吸附量随浓度的增大而增大,基本呈线性关系.相同浓度下改性膜表面对BSA 的吸附量明显少于基膜表面对BSA 的吸附

#64#膜科学与技术第30卷

量,这是因为PVDF本身为疏水性材料,表面能极低,容易吸附大分子蛋白质,接枝PEGM A后,其接触角降低,亲水性增强,抗大分子蛋白质污染的能力增加,从而BSA吸附量减少,抗污染能力增强.

3结论

本研究利用臭氧的强氧化性在PVDF上产生过氧键,通过热引发接枝聚合亲水性PEGMA,实现PVDF的功能化改性获得了具有亲水特性、孔径分布均匀的聚偏氟乙烯分离膜材料.红外光谱,热重分析及扫描电镜的测试证明该方法能够成功接枝PEGMA,且PVDF结构没有发生变化.接枝改性后的PVDF膜其水通量有明显提高,接触角降低,抗污染能力得到显著改善.

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Surface modification of poly(vinylidene fluoride)membranes via ozone

induced graft copolymerization with poly(ethylene glycol)methacrylate WA N G Wencai,H A N Bingqiang,CA O Bing,ZH A O J ing (T he Key Labo rato ry of Beijing City o n Prepar ation and Processing of Nov el Po lymer Mater ials, Beijing University of Chemical T echnolo gy,Beijing100029,China)

Abstract:M olecular m odificatio n of o zone-pretreated poly(vinylidene fluoride)(PVDF)via thermal indu-cing g raft copolym erization w ith po ly(ethy lene g lyco l)m ethacry late(PEGM A)in N-methy-l2-pyrro lidone (NM P)so lution w as carried out(the PVDF-g-PEGMA copo lymer).M icro filtratio n(M F)membranes w ere prepared fr om the PVDF-g-PEGMA co poly mers by the phase inversio n method.T he micr ostructure and co mposition of the PVDF-g-PEGM A copoly mers and membranes w ere characterized by FT-IR,X-ray photoelectron spectr oscopy(XPS)and w ater contact ang le measurements.The successful graft of PEGMA on the PVDF backbones w as v er ified by the character ization peak o f PEGM A at1734cm-1in the FTIR re-sults.The mo dified PVDF membranes sho w goo d hydrophilic pro perties,as the w ater contact angle de-creased to abo ut42b.In g eneral,the hy dro philicity o n the surface of PVDF membranes incr eases w ith the increasing macro monomer concentr ation of PEGMA in the reaction solution.The mo rpholo gy of the mem-branes w as studied by scanning electron m icrosco py(SEM).Compare w ith the pristine PVDF,the modified PVDF membranes has a larger pore size under the same phase inversion conditions.The results of water perme-ation and bovine serum albumin(BSA)rejection experiments show excellent separation and antifouling properties of the modified PVDF membranes.

Key words:PVDF;PEGM A;g raft copoly merization;ozo ne;hy drophilicity

聚偏氟乙烯的多晶型转化关系的研究进展

聚偏氟乙烯晶体结构及多晶型转化关系的研究进展（兵器工业集团五三研究所，济南250031）摘要：介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)两种主要的晶体结构：α晶型、β晶型，同时简要的介绍了PVDF的其它晶型。探讨了不同环境因素下各晶型之间的转化关系。指出PVDF压电材料在多个领域具有广阔的应用前景。关键字：聚偏氟乙烯晶体结构晶型转化 1引言近年来，聚偏氟乙烯（PVDF）在功能高分子材料领域引起人们的特别关注。其原因在于它具有实际应用价值的压电性，热释电性以及复杂多变的晶型结构。 PVDF是由CFCH键接成的长链分子，通常状态下为半结晶高聚物，结晶度约为50%。迄今报道有五种晶型：α、β、γ、δ及ε型[1-2]，它们在不同的条件下形成，在一定条件下（热、电场、机械及辐射能的作用）又可以相互转化[3-6]。在这五种晶型中，β晶型最为重要，作为压电及热释电应用的PVDF，主要是含有β晶型。 2 PVDF多晶型的晶体结构及其形成条件 2.1 α晶型 α晶型是PVDF最普通的结晶形式。其为单斜晶系，晶胞参数为a=0.496nm，b=0.964nm，c=0.462nm[7]。a晶型的构型为TGTG ，并且由于a晶型链偶极子极性相反，所以不显极性[8]。α晶型的ab平面结构示意图，如图１所示。图１α晶的ab平面结构示意图 Fig 1 Projection of poly(vinylidene fluoride) chain onto the ab plane of the unit cell for polymorphic α ________________________________________________________________ ______作者简介：张军英（1978－），女（汉族），在读硕士研究生，主要从事功能材料方面的研究。通讯作者：E-mail： Tel:

PVDF聚偏氟乙烯

聚四氟乙烯膜的亲水化改性研究进展

高性能氟塑脂涂料在灯泡行业中的应用由于室内的高瓦数灯泡温度非常高，常因忽然吹至冷风或从天而降的雪引至爆裂，玻璃四溅，伤及行人。高品质的高性能氟塑脂PFA涂料可长期在高温使用，对灯炮炸裂的问题，可以迎刃而解。因为：（1）高性能氟塑脂PFA是十分好的绝缘材料，涂在灯泡表面后，可以减少玻璃突变的温差而减低爆炸的机会；（2）即使玻璃在炸裂时，氟塑脂涂料PFA 薄膜会进抓住玻璃的碎片，避免飞溅伤人；（3）氟塑脂涂料PFA是高品质产品纯度极高，即使涂在灯泡上也不会影响其光亮度；（4）高性能氟塑脂涂料符合美国食品条例，可以使用在需接触食物的灯泡上使用了高性能氟塑脂涂料处理的灯泡不易破裂，行人不会为四溅的玻璃争相走避，管理法人也不用为灯泡伤人而赔偿。因此，经高性能氟塑脂涂料处理的灯泡，是优质生活的必须品。 —文章摘自网络聚四氟乙烯膜的亲水化改性研究进展聚四氟乙烯(PTFE)是综合性能非常优良的塑料，具有优良的化学稳定性，能耐热、耐寒和耐化学腐蚀性，同时，它还具有优良的电绝缘性、低的表面张力和摩擦系数、不燃性、耐大气老化性和高低温适应性能，并且具有较高的力学性能，广泛应用于航空航天、石油化工、机械、电子电器、建筑、纺织等诸多领域。但是这种极强的非极性使PTFE的疏水性很强，从而极大限制了其在医疗、卫生等工业领域的应用。随着PTFE膜应用范围的不断扩大，国内外研究人员围绕PTFE 膜的表面改性已进行了大量研究，包括等离子体处理、功能单体聚合、化学处理和溅涂等。这些处理方法都能有效提高其黏结性和湿润性，增加表面能。 1 PTFE疏水性强的原因 PTFE的水接触角高达120°，也就是其润湿程度很差。从表面特征来看，主要有3方面的原因。 1.1化学键能高 PTFE是以碳原子链为骨架，链周围被氟原子包围的结构。由极强C-F键(键能为485.3kJ/mol，约50eV)和被原子所强化的C-C键(键能为345.6kJ/mol，约3.5eV)组成的一种线形高分子，具有完全对称结构。 1.2 表面张力(Yc)低当液体的表面张力低于固体平面的临界表面张力时，则能在该固体表面随意铺展和润湿，而高于固体平面Yc，则形成不连续的液滴，其接触角大于零。不同高分子化合物固体平面的Yc见表1。表面张力低的聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯都不易浸润。 1.3 PTFE显示出与其他聚合物最小的亲和性(相容性) 二种成分A、B混合时能量变化e为： e=(eA1/2-eB1/2)2 eA1/2、eB1/2为成分A、B的溶度参数。一般e是作为低分子物质相互溶解性的量度，把该理论应用于高分子物质的疏水性上，可以得出这样的推断：e愈小，其亲水性愈强。

聚偏氟乙烯的晶体结构

聚偏氟乙烯的晶体结构顾明浩1,张　军13,王晓琳2 (11南京工业大学材料科学与工程学院,南京　210009;21清华大学化学工程系,北京　100084) 摘要:介绍了聚偏氟乙烯(PVDF)三种主要的晶体结构:α晶型、β晶型和γ晶型,以及三种晶型之间的相互转换。同时简单介绍了PVDF的其它晶型。探讨了不同环境因素对PVDF三种晶型的影响,并对利用PVDF晶型的多样性拓宽PVDF材料的运用提出分析和展望。关键词:聚偏氟乙烯;晶体结构;α晶型;β晶型;γ晶型引言聚偏氟乙烯(PVDF)因其优良的压电性、焦电性、高机械性、高绝缘性和耐冲击性,应用非常广泛,从简单的绝缘体、半导体到压电薄膜和快离子导体膜,这主要由于PVDF晶型多样性的结果。PVDF常见的晶体结构主要有三种:β(Ⅰ)、α(Ⅱ)、γ(Ⅲ)。其中α晶型最为常见,β晶型因其优良的压电性能受到广泛的关注。γ晶型为极性,一般产生于高温熔融结晶。PVDF三种晶型在不同的条件下产生,又在一定的条件下相互转变,因而PVDF因为晶型晶体结构的不同而显示不同的性能,本文就PVDF三种主要晶型的产生条件和不同环境因素对三种晶型的影响进行了具体阐述。 1　PVDF的主要晶体结构 111　α晶型 α晶型为单斜晶系,晶胞参数为a=01496nm,b=01964nm,c=01462nm[1]。α晶型的构型为TG TG′,并且由于α晶型链偶极子极性相反,所以不显极性[2]。 11111　α晶型的产生　在一定的温度下以适当或较大的降温速率熔融冷却可以得到α晶型的PVDF。在与环己酮[3]、二甲基甲酰胺[4]、氯苯[4]形成的溶液中结晶也可以得到α晶型的PVDF。 11112　结晶温度对α晶型的影响　结晶温度的高低直接影响结晶速度,要得到完善的单晶,结晶温度必须足够高,或者过冷程度(即结晶熔点与结晶温度之差)要小,使结晶速度足够快,以保证分子链的规整排列和堆砌[5]。同时结晶温度对聚合物晶体结构也有影响,在不同的结晶温度下,聚合物大分子链以不同的构型排列,呈现出不同的晶体结构。对于α晶型的PVDF在不同温度的结晶行为,可通过偏光显微镜观察其球晶生长情况,在120℃～160℃结晶,随着结晶温度的升高,球晶数量减少,球晶尺寸增大,球晶的生长速率增加,而成核速率相应减少。当温度从160℃升高到170℃,球晶数量逐渐变小,以致几乎为零,但当结晶温度大于170℃,又出现球晶,是γ晶型。说明当结晶温度高于160℃,α晶型消失,所以PVDF在160℃下熔融结晶,产生α晶型。从220℃熔融,以40℃Πmin降温速率,通过DSC发现结晶峰值温度在130℃,说明α晶型最快结晶温度在130℃[6]。 Pawel等[7]发现PVDF在155℃结晶只有α晶型存在,当结晶温度在160℃以上,α晶型和γ′晶型同时存在(当在高温下,当α晶型转变为γ晶型时,此时的γ晶型称为γ′晶型),在更高的温度下,只有γ晶基金项目:江苏省高校无机及其复合新材料重点实验室资助项目; 作者简介:顾明浩(19812),江苏南通人,男,硕士研究生,主要从事热致相分离法制备聚偏氟乙烯微孔膜的研究; 3通讯联系人.

聚偏氟乙烯PVDF纳米纤维的制备方法

聚偏氟乙烯纳米纤维的制备一、背景聚偏氟乙烯(polyvinylidenefluoride，PVDF)主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其它少量含氟乙烯基单体的共聚物，属于线性结晶聚合物，PVDF树脂属于热塑性聚合物，呈白色粉末状、粒状。具有优良的耐热和耐化学性、高机械强度和韧性、高耐磨性、卓越的耐气候性、以及对紫外线和核辐射的稳定性。聚偏氟乙烯的结构式聚偏氟乙烯因其具有高机械强度，耐酸，耐碱，压电等优良性质，被广泛的用于电纺纤维制备电池隔膜，传感器，过滤膜等。S.S.Choi等人研究发现，将PVDF基电纺纤维膜应用在锂离子电池中，不仅可以直接作电池隔膜使用，还可以在电解液中活化作为聚合物电解质使用[1]。王永荣用PVDF纳米纤维膜制作了一个压力传感器，每个传感器由三层结构构成，包括柔性上电极、PVDF纳米纤维膜和固定的下电极构成[2]。迪肯大学的Fang等人研制了利用静电纺PVDF薄膜制成的一个能量发电机，通过桥电路将机械力产生的交流电转换成直流电，点亮了电路中的LED灯[3]。武汉理工大学的翟威釆用引入聚氨酯预聚体的方法对PVDF 电纺膜进行粘结改性,使聚氨酯预聚体反应交联后和PVDF形成半互穿性网络,从而提高PVDF 膜的力学性能[4]。二、纳米纤维的制备 2.1仪器和试剂仪器：静电纺丝装置(SS-2535H)；磁力搅拌器；电子天平；扫描电子显微镜(SEM)试剂：聚偏氟乙烯；N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，丙酮（市售，分析纯）； 2.2聚偏氟乙烯纳米纤维膜的制备使用静电纺丝装置制备纳米纤维膜。称取一定量的PVDF样品放入100mL磨口锥形瓶，按溶剂的DMF和丙酮按体积比3:2加入锥形瓶内配制成浓度为17%的溶液，水浴加热将其溶解。取5mL配制好的溶液进行静电纺丝。用铝箔作为接收，调节正电压为10KV，负高压1.5KV，喷射距离15cm。液滴在静电力作用下在喷针形成Taylor锥形成射流和纤维。纺丝时间为6~8h后制得聚偏氟乙烯纳米纤维膜。

聚偏氟乙烯膜(PVDF)亲水性改善方法的研究进展

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表面能低、疏水性强，在含油废水分离过程中污染严重，从而制约了pVDF分离膜的应用，因此需要对膜材料表面进行亲水化改性处理。对于聚偏氟乙烯膜的改性主要有物理和化学两种方法，然后可用接触角、膜的纯水通量等测试对其亲疏水性表征。关键词：聚偏氟乙烯，亲水性，接触角 1、聚偏氟乙烯简介[1] pVDF由偏氟乙烯单体ch2=cF2经悬浮聚合或乳液聚合得到，它是一种成膜性能较好的聚合物材料，使用诸如二甲基甲酞胺(DmF)、二甲基乙酞胺(DmAc)和n-甲基毗咯烷酮(nmp)等极性溶剂溶解。从pVDF分子结构分析，整体符合一般聚烯烃分子碳链的锯齿构型，氟原子替代氢原子，因为氟原子电负性大，原子半径很小，c-F键长短，其键能达到50kJ.mol-1，整个分子链呈柔性使聚合物具有一定的结晶性，表现为突出的热稳定性，熔点为170℃，热分解温度在316℃以上，连续在150℃高温以下暴露2年内不会分解。由于氟原子对称分布，整个分子显示非极性，聚合物表面能很低，仅为25J.m-3。通常太阳能中可见光---紫外光部分对有机物起破坏作用，光子波长在200--700nm之间，而c-F键能接近220nm光子在总数中所占比例极少，所以氟材料耐环境气候性好。由于性质稳定的氟原子包围在碳链四周，使pVDF具有很好的化学稳定性，在室温条件下不易被酸、碱和强氧化剂及卤素腐蚀。因pVDF能溶于一些强极性溶剂中，且具有很好的可纺制性能，它可以被用来纺丝制备中空纤维膜。聚偏氟乙烯在1961年首先在建筑领域被商品化，迄今数十年的使用中pVDF树

一种聚偏氟乙烯多孔膜的制备方法

(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.06.19C N 103157391 A (21)申请号 201210347108.9 (22)申请日 2012.09.18 B01D 71/34(2006.01) B01D 69/08(2006.01) B01D 67/00(2006.01) (71)申请人中南大学地址410083 湖南省长沙市岳麓区左家垅 (72)发明人蒋兰英宋正伟 (74)专利代理机构中南大学专利中心 43200 代理人黄键 (54)发明名称一种聚偏氟乙烯多孔膜的制备方法 (57)摘要本发明公开了一种聚偏氟乙烯多孔膜的制备方法，包括：铸膜液、芯液和外凝胶浴的配制；中空纤维膜的纺制等步骤，本发明的制备方法，工艺简单，能实现工业化生产，产品质量稳定；由于采用了非溶剂致相变固化技术，所制备的膜孔隙率达到80％，在较低的操作温度65℃下通量达到 21kg·m -3h -1，截留率可以达到99％以上，很适合应用于膜蒸馏分离技术。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页说明书3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页说明书3页(10)申请公布号CN 103157391 A *CN103157391A*

1/1页 1.一种聚偏氟乙烯多孔膜的制备方法，其特征是，包括以下步骤： ①铸膜液、芯液和外凝胶浴的配制：铸膜液采用聚偏氟乙烯聚合物、极性溶剂和添加剂三种物质按重量百分比12-18％、70-88％，0.-10％在60-70℃混合均匀；其中极性溶剂为N-甲基吡咯烷酮；添加剂组成是丙三醇、乙二醇中和聚乙烯吡咯烷酮的一种；芯液的组成为水或者有机试剂N-甲基吡咯烷酮和水的混合液，其中有机试剂与水的质量比例为10-50％；外凝胶浴为水或者另一有机试剂与水的混合液，其中另一有机试剂为甲醇、乙醇、异丙醇和N-甲基吡咯烷酮中的一种，另一有机试剂与水的质量比为10-50％； ②中空纤维膜的纺制：使铸膜液从喷丝头外孔流出，同时使芯液从喷丝头内孔流出，并且二者流速为3-10ml/min ；形成的膜丝经过2-16cm 的气隙高度后，以3-10m/min 的绕丝速度进入外凝胶浴相变成型后收集，上述过程中的铸膜液温度25-50℃，芯液温度25-50℃，凝胶浴温度为25-50℃。 2.根据权利要求1的一种聚偏氟乙烯多孔膜的制备方法，其特征是，所述外凝胶浴分为不同的两组；在中空纤维膜的纺制过程中从喷丝头流出的铸膜液和芯液先后通过不同的两组外凝胶浴。 3.根据权利要求1的一种聚偏氟乙烯多孔膜的制备方法，其特征是，在中空纤维膜的纺制步骤后还包括中空纤维膜后处理步骤，将收集的膜丝首先放入水中浸泡48-64小时，除去残余的极性溶剂，然后在甲醇浸泡2-3小时除去膜丝中所含的水溶液，最后放入正己烷浸泡2-3小时，脱去甲醇溶液后进行干燥。权利要求书CN 103157391 A

聚偏氟乙烯的发展与应用

聚偏氟乙烯的发展与应用高倩（北京化工大学理学院应用化学系，北京，20110522）摘要：本文从结构性质到其发展应用全面介绍了聚偏氟乙烯这一物质，重点从石油化工、电子电气和氟碳涂料三个方面来介绍聚偏氟乙烯的应用与发展现状的。关键词：聚偏氟乙烯；应用；氟碳涂料；绝缘介质膜 1、聚偏氟乙烯的结构和性质聚偏氟乙烯（PVDF），是由l，2-二氟乙烯(VDF)单体均聚或共聚而成的线性高分子化合物，聚合度约1500，属于热塑性氟塑料。 PVDF是一种白色粉末状结晶聚合物，密度为1．75～1．789g／cm3，吸水率小于0．04％，玻璃化温度-39℃，脆化温度-62℃以下，结晶熔点约170℃，热分解温度大于316℃，长期使用温度在-40℃～150℃之间。它不耐高浓度强碱和某些胺类化合物；可溶解于二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺等少数几种极性溶剂；在较高温度下可溶解于某些酸类和酯类化合物。 PVDF具有优良的耐化学介质性能，对大多数无机酸、盐类、氧化剂、弱碱以及脂肪酸、芳香族和卤代溶剂等均有优良的抵抗性。它的耐腐蚀性能介于聚四氟乙烯（PTFE）和聚全氟乙丙烯（FEP）之间，特别是对强酸、卤素、卤素化合物及极强氧化剂等具有优异的抵抗力，是化工设备理想的防腐材料。 2、聚偏氟乙烯的应用概述 PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域。首先，因PVDF对氯、溴卤素及卤素化合物有极其优异的抵抗特性，及其良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。PVDF在化工防腐蚀方面的应用，有其它氟树脂无可比拟的优点。同时，聚偏氟乙烯膜介电常数较高，有优良的耐化学品性、耐溶剂性、抗紫外性、耐辐射性和耐候性，同时在氟树脂中它也具有最高的抗张强度和抗压缩强度以及最出色的加工性能，是膜绝缘材料的不错选择。另外，聚偏氟乙烯压电薄膜是一种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为目前研究最广泛的铁电聚合物材料，在执行器、传感器、存储器、仿真肌肉及微流控方面具有应用前景。最后，PVDF是氟碳涂料最主要原料之一，由于PVDF树脂具有超强的耐候性，可在户外长期使用，无需保养，该类涂料被广泛应用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等；目前在我国以偏氟乙烯为含氟单体和其他含氟单体共聚的涂料用常温固化型氟碳树脂尚未出现，在这方面具有巨大的发展空间。另外PVDF树脂还可以与其他树脂共混改性，如PVDF与ABS 树脂共混得到复合材料，已经广泛应用于建筑、汽车装饰、家电外壳等。 (1)化工领域：采用模压、挤如、注射成型可加工PVDF衬里或全塑阀门、泵、管道、管件、

聚偏氟乙烯膜(PVDF)亲水性改善方法的研究进展

聚偏氟乙烯膜（PVDF）亲水性改善方法的研究进展摘要：聚偏氟乙烯(PVDF)有价格低廉、化学和热稳定性好、机械强度高等优点，但PVDF分子链上氟原子对称分布导致了材料表面的表面能低、疏水性强，在含油废水分离过程中污染严重，从而制约了PVDF分离膜的应用，因此需要对膜材料表面进行亲水化改性处理。对于聚偏氟乙烯膜的改性主要有物理和化学两种方法，然后可用接触角、膜的纯水通量等测试对其亲疏水性表征。关键词：聚偏氟乙烯，亲水性，接触角 1、聚偏氟乙烯简介[1] PVDF由偏氟乙烯单体CH2=CF2经悬浮聚合或乳液聚合得到，它是一种成膜性能较好的聚合物材料，使用诸如二甲基甲酞胺(DMF)、二甲基乙酞胺(DMA C)和N-甲基毗咯烷酮(NMP)等极性溶剂溶解。从PVDF分子结构分析，整体符合一般聚烯烃分子碳链的锯齿构型，氟原子替代氢原子，因为氟原子电负性大，原子半径很小，C-F键长短，其键能达到50kJ.mol-1，整个分子链呈柔性使聚合物具有一定的结晶性，表现为突出的热稳定性，熔点为170℃，热分解温度在316℃以上，连续在150℃高温以下暴露2年内不会分解。由于氟原子对称分布，整个分子显示非极性，聚合物表面能很低，仅为25J.m-3。通常太阳能中可见光---紫外光部分对有机物起破坏作用，光子波长在200--700nm之间，而C-F键能接近220nm光子在总数中所占比例极少，所以氟材料耐环境气候性好。由于性质稳定的氟原子包围在碳链四周，使PVDF具有很好的化学稳定性，在室温条件下不易被酸、碱和强氧化剂及卤素腐蚀。因PVDF能溶于一些强极性溶剂中，且具有很好的可纺制性能，它可以被用来纺丝制备中空纤维膜。聚偏氟乙烯在1961年首先在建筑领域被商品化，迄今数十年的使用中PVDF树脂的优良性能得到广泛的证明，在X射线平板印刷术、光纤、涂料等方面己被广为应用。近些年来含氟聚合物又作为一种性能优异的膜材料，在膜分离工程领域的研究应用成为人们热点关注对象。 PVDF相对于聚醚砜(PES)、聚丙烯睛(PAN)等其它膜材料，PVDF膜的特点是疏水性强，是膜蒸馏和膜吸收等分离过程的理想材料。但是，同样因其强疏水性而导致在含油废水分离时污染严重、通量减小，制约了其在此领域应用。对

聚偏氟乙烯(PVDF)压电膜

聚偏氟乙烯（PVDF）压电膜是本世纪70年代在日本问世的一种新型高分子压电材料。到目前为止，世界上只有少数先进国家生产。锦州科信电子材料有限公司以清华大学为技术依托，成功地实现了PVDF压电膜国产化批量生产。它具有独特的介电效应、压电效应、热电效应。与传统的压电材料相比具有频响宽、动态范围大、力电转换灵敏度高、机械性能强度高、声阻抗易匹配等特点，并具有重量轻、柔软不脆、耐冲击、不易受水和化学药品的污染、易制成任意形状及面积不等的片或管等优势。在力学、声学、光学、电子、测量、红外、安全报警、医疗保健、军事、交通、信息工程、办公自动化、海洋开发、地质勘探等技术领域应用十分广泛。产品主要有金、银、铝三个品种，膜厚30—500μm，产品形状、面积大小，可根据用户需要确定，是制作改进压力动态传感器和超声、智能探测的新型换能材料。性能及特点： PVDF压电膜具有较高的化学稳定性、低吸湿性、高热稳定性、高抗紫外线辐射能力、高耐冲击、耐疲劳能力，其化学稳定性比陶瓷高10倍，在80℃以下可长期使用。PVDF压电膜质地柔软、重量轻，与水的声阻抗相近，匹配状态好，应用灵敏度高；PVDF压电膜在厚度方向的伸缩振动的谐频率很高，可以得到较宽的平坦响应，频响宽度远优于普通压电陶瓷换能器；电容值高，可以采用低淙胱杩沟囊瞧髯鞯推到邮铡?SPAN lang=EN-US>PVDF压电膜优点如下： (1) 良好的工艺性。可用现有设备进行加工； (2) 能制作大面积的敏感元件； (3) 频带响应宽(0～500MHz)； (4) 声阻抗接近于人体组织和水，所以可用于医疗诊断的敏感装置结构中； (5) 具有高冲击强度(可使用于冲击波的传感器中)； (6) 耐腐蚀性(在活性介质中使用时这种性能是必需的)； (7) 相对介电常数较低；相应较高的压电常数值d33(约比其它压电材料高一个数量级以上)和热信号灵敏度(p/ε)值； (8) 与压电陶瓷相比有更低的导热性；并能制得更薄的薄膜； (9) 柔软坚韧(PVDF的柔顺系数约为PzT的30倍,并且轻(比重只有PzT的1/4左右)；能制成所需的各种较复杂的形状(锥形、穹顶形等)，可使用在需要具有特殊定向的元件中。总的来说：PVDF压电膜比石英、PzT等具有压电常数大，频响宽，机械强度好，耐冲击，质轻，柔韧，声阻抗易匹配，易加工成大面积，不易受水和一般化学品的污染、价格便宜等特点。它不仅在许多领域中可替代压电陶瓷材料使用，而且还可以应用在压电陶瓷材料不能使用的场合。因此它是一种极有发展前途的换能性高分子敏感材料。 PVDF压电膜品种技术规格： 1、感观要求：项目指标色泽有金属光泽，基本一致

聚偏氟乙烯的应用及特性

本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.wendangku.net/doc/0517638335.html,）聚偏氟乙烯的应用及特性变宝网8月11日讯聚偏氟乙烯在常态下是一种半结晶高聚物，目前已知的有5中晶型，在一定的条件下可以互相转化。一、聚偏氟乙烯的应用 PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域，由于PVDF 良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。 PVDF良好的化学稳定性、电绝缘性能，使制作的设备能满足TOCS以及阻燃要求，被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送，采用PVDF树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜等，在锂二次电池中应用，目前该用途成为PVDF 需求增长最快的市场之一。 PVDF是氟碳涂料最主要原料之一，以其为原料制备的氟碳涂料已经发展到第六代，由于PVDF树脂具有超强的耐候性，可在户外长期使用，无需保养，该类涂料被广泛应用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等。另外PVDF树脂还可以与其他树脂共混改性，如PVDF与ABS树脂共混得到复合材料，已经广泛应用于建筑、汽车装饰、家电外壳等。

二、聚偏氟乙烯的特性 1、PVDF具有优良的耐化学腐蚀性、优良的耐高温色变性和耐氧化性。 2、PVDF具有优良的耐磨性、柔韧性、很高的抗涨强度和耐冲击性强度。 3、PVDF具有优良的耐紫外线和高能辐射性。 4、PVDF亲水性较差。 5、可射出及押出之氟化树脂（俗称热可塑性铁氟龙）。 6、耐热性佳并有高介电强度。更多聚偏氟乙烯相关资讯关注变宝网查阅。本文摘自变宝网-废金属_废塑料_废纸_废品回收_再生资源B2B交易平台网站；变宝网官网网址：https://www.wendangku.net/doc/0517638335.html,/tags.html 网上找客户，就上变宝网！免费会员注册，免费发布需求，让属于你的客户主动找你！

聚偏氟乙烯(PVDF)

聚偏氟乙烯（PVDF）百科名片 PVDF聚偏氟乙烯，外观为半透明或白色粉体或颗粒，分子链间排列紧密，又有较强的氢键，含氧指数为46% ，不燃，结晶度65%~78%，密度为1.17~1.79g/cm3,熔点为172℃,热变形温度112~145℃,长期使用温度为—40~150℃。基本化学属性： CAS号：24937-79-9 分子式：-(C2H2F2)n- 外观：白色或者透明固体水溶性：不溶于水 1 PVDF聚偏氟乙烯用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，是目前含氟塑料中产量名列第二位的大产品，全球年产能超过4.3万吨。PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域，由于PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。其良好的化学稳定性、电绝缘性能，使制作的设备能满足TOCS以及阻燃要求，被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送，近年来采用PVDF树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜等，在锂二次电池中应用，目前该用途成为PV DF需求增长最快的市场之一。PVDF是氟碳涂料最主要原料之一，以其为原料制备的氟碳涂料已经发展到第六代，由于PVDF树脂具有超强的耐候性，可在户外长期使用，无需保养，该类涂料被广泛应用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等。另外PVDF树脂还可以与其他树脂共混改性，如PVDF与ABS树脂共混得到复合材料，已广泛应用于建筑、汽车装饰、家电外壳等。化学结构中以氟一碳化合键结合，这种具有短键性质的结构与氢离子形成最稳定最牢固的结合．因而氟碳涂料具有特异的物理化学性能，不但有很强的耐磨性和抗冲击性能，而且在极端严酷与恶劣的环境中有很高的抗褪色性与抗紫外线性能。 2 PVDF转移膜 PVDF是一种高强度、耐腐蚀的物质，通常是用来制造水管的。PVDF膜可以结合蛋白质，而且可以分离小片段的蛋白质，最初是将它用于蛋白质的序列测定，因为硝酸纤维素膜在Edman试剂中会降解，所以就寻找了PVDF作为替代品，虽然PVDF膜结合蛋白的效率没有硝酸纤维素膜高，但由于它的稳定、耐腐蚀使它成为蛋白测序理想的用品，一直沿用至今。PVDF膜与硝酸纤维素膜一样，可以进行各种染色和化学发光检测，也有很广的适用范围。这种PVDF膜，灵敏度、分辨率和蛋白亲和力在精细工艺下比常规的膜都要高，非常适合于低分子量蛋白的检测。但是使用PVDF膜前，一定要先用无水甲醇预处理，再在transfer buffer中平衡好才可以使用（PVDF膜用甲醇泡的目的是为了活化PVDF膜上面的正电基团，使它更容易跟带负电的蛋白质结合）。经过预处理的PVDF膜在转膜时，可以使用不含甲醇的transfer buffer。而使用NC膜时，有的需要用无水甲醇处理，有的则不必，直接用transfer buffer平衡好就可以了。产品介绍 PVDF是由纯度≥99.99%的偏氟乙烯（VDF）均聚而成的涂料用PVDF可熔性氟碳树脂。有70%PVDF树脂制成的氟碳涂料经喷涂或辊涂等工艺经烘烤制成的漆膜具有无与伦比的超耐候性能及加工性能。完全符合美国建筑材料标准A AMA2605及中华人民共和国行业标准HG/T3793-2005。PVDF不但有很强的耐磨性和抗冲击性能，而且在极端严酷与

聚偏氟乙烯(PVDF)的特性粘度

PVDF聚偏氟乙烯，一种化学品，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。采用PVDF 树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜等，在锂二次电池中应用，该用途成为PVDF需求增长最快的市场之一。可用一般热塑性塑料加工方法成型。其突出特点是机械强度高，耐辐照性好。具有良好的化学稳定性，在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀，发烟硫酸、强碱、酮、醚绵少数化学药品能使其溶胀或部分溶解，二甲基乙酰胺和二甲基亚砜等强极性有机溶剂能使其溶解成胶体状溶液。 PVDF树脂王要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，PVDF树脂兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，是目前含氟塑料中产量名列第二位的大产品，全球年产能超过4.3万吨。PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域，由于PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。其良好的化学稳定性、电绝缘性能，使制作的设备能满足TOCS以及阻燃要求，被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送，近年来采用PVDF树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜等，在锂二次电池中应用，目前该用途成为PVDF 需求增长最快的市场之一。PVDF是氟碳涂料最主要原料之一，以其为原料制备

PVDF聚偏氟乙烯修订版

P V D F聚偏氟乙烯集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

PVDF聚偏氟乙烯，分子式：-(C2H2F2)n-，英文缩写poly(vinylidenefluoride)，主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，它兼具和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性（可在户外长期使用）、耐辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，化学结构中以氟一碳化合键结合，这种具有短键性质的结构与氢离子形成最稳定最牢固的结合。P V D F亲水性较差。PVDF膜在处理前是疏水性的膜，经过甲醇处理后，PVDF膜就成了亲水性的了。这个你在实验中也应该看到了。所以，只要用甲醇处理PVDF膜30s左右就可以完全的把PVDF膜从疏水性状态转变成亲水性的了，时间延长后效果都是一样的。同时，用肉眼观察，膜表面是否还有白色的点状或者块状区域存在，没有了再浸泡到transferbuffer中15min。用过millipore、Pall-Gelman、osmonics的PVDF膜，都是在甲醇中浸泡1-2MIN。millipore公司的膜说明书都说的是在甲醇中浸泡1-2min。 PVDF膜可以结合蛋白质，而且可以分离小片段的蛋白质，最初是将它用于蛋白质的序列测定，因为在Edman试剂中会降解，所以就寻找了PVDF作为替代品，虽然PVDF膜结合蛋白的效率没有硝酸纤维素膜高，但由于它的稳定、耐腐蚀使它成为蛋白测序理想的用品，一直沿用至今。PVDF膜与硝酸纤维素膜一样，可以进行各种染色和化学发光检测，也有很广的适用范围。这种PVDF膜，灵敏度、分辨率和蛋白亲和力在精细工艺下比常规的膜都要高，非常适合于的检测。但是使用PVDF膜前，一定要先用无水甲醇预处理，再在transferbuffer中平衡好才可以使用（PVDF膜用甲醇泡的目的是为了活化PVDF膜上面的正电基团，使它更容易跟带负电的蛋白质结合）。经过预处理的PVDF膜在转膜时，可以使用不含甲醇的transferbuffer。电转液中SDS增加蛋白的水溶性，促进蛋白在电转液中泳动。若不加SDS，蛋白会沉淀在胶上，但SDS过多会影响蛋白与膜的吸附。甲醇能使SDS与蛋白分离，甲醇浓度越高SDS与蛋白分离越快，但高浓度的甲醇对蛋白会有固定作用，不利于蛋白从胶里跑出来。一般来说甲醇的浓度为20%，但PVDF膜截留marker上交联的小分子颜料的能力很差，可考虑提升甲醇的浓度至25%（它对普通蛋白的转膜影响不太，颜料截留更多）；大蛋白转印可考虑降低甲醇浓度，另外SDS必须添加。甲醇的另一个作用是降温，旧的电转液由于电解质的消耗和甲醇的挥发，电转时电流或电压变化更快、温度升高也更快，因此可考虑增加额外的甲醇；这点对半干转缓冲液的意义较大，因为半干转缓冲液消耗很慢，缓冲液放置的时间较久，甲醇挥发比较严重，可临时少量补加。转移后效果的鉴定1．染胶用考马斯亮兰染色经destain脱色后，看胶上是否还有蛋白来反映转移的效果。2．染膜有两类染液选择，可逆的和不可逆的。可逆的有ponceau-sred、FastgreenFC、CPTS等，这类染料染色后，色素可以被洗掉，膜可以用做进一步的分析用。但是不可逆的染料，如考马斯亮兰、indiaink、Amido.black10B等，染色后膜就不能用于进一步的分析。

聚偏氟乙烯树脂的合成方法

聚偏氟乙烯树脂的合成方法 1 概述聚偏氟乙烯(PVDF)是偏氟乙烯(VDF)的均聚物或VDF与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，相对分子质量为400×103-600×103。由于结构中同时存在乙烯基和二氟乙烯基，因此PVDF同时具有通用树脂和氟树脂的特性，存在较强的耐腐蚀性、耐高温性、耐氧化性及耐气候性。已经成为氟树脂中除聚四氟乙烯(PTFE)外使用最广的第2大品种。此外，PVDF还存在某些独特的性质：1)压电性，PVDF通常状态下为非极性α晶体，此时总偶极矩为O，不显示压电性，但在低温下拉伸可得β晶体，存在极强的压电性；2)介电性，在6～60Hz下介电常数可达6～8，电容量增量较大； 3)成型性，PVDF结晶熔点约为170℃，分解温度在316℃以上，较广的温度范围使其容易采用热塑性塑料的方法进行加工。 2 PVDF树脂的合成 PVDF树脂的主要合成方法包括乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合及超临界聚合，而乳液聚合和悬浮聚合是主要的工业化生产手段。 2.1乳液聚合法 VDF的乳液聚合实际上属于沉淀聚合，主要包括VDF单体溶解在水相中、稀水溶液聚合、PVDF从水相中沉淀出来在乳化剂的作用下形成乳胶粒3个步骤。聚合过程中加入的成分除了常规乳液聚合中的单体、水、引发剂和乳化剂外，还要加入链转移剂和石蜡。 VDF乳液聚合中的去离子水电导率要小于3μS／cm．不仅维持体系的稳定，而且保证树脂的性能和色泽，其用量一般为单体质量的5-6倍。所用的引发剂分为无机过氧化物和有机过氧化物，无机过氧化物主要为过硫酸盐类，有机过氧化物引发制备的PVDF高分子链为非离子端基，稳定性较强，最常用的为过氧化二碳酸二异丙酯(IPP)，用量一般为单体质量的0．15％～1％。乳化剂多为含氟化合物，最经典的是如全氟辛酸及盐类(PFOA)，用量一般为单体质量的0．1％～0．2％，降低了液滴之间的表面张力，防止单体液滴或乳胶粒的凝聚，但是由于具有持久的环境稳定性和高的生物累积性，被联合国列入持久性有机污染物(POPs)清单，予以禁用，其最新替代品主要集中在6种，即采用C4或C6含氟整理剂、纳米型含氟整理剂、复配型含氟整理剂、丙烯酸氟烃酯类树脂和PTFE等。链转移剂能够在不影响聚合稳定性和反应速率的条件下通过调节用量控制其相对分子质量和相对分子质量分布。在聚合过程中，链转移剂用量过大时，熔体质量流动速率增大，特性黏度减小，PVDF相对分子质量降低；链转移剂用量过小时，虽然相对分子质量较高，但聚合反应不平稳，过程难以控制，聚合时间短．生产效率低下，常用的包括醇类、酯类、酮类及卤代烷烃，一般用量为单体质量的l％～3％。石蜡则可以起到稳定PVDF胶束的作用，避免凝聚和粘釜现象的发生。以C 6F 13 I和IC 4 F 8 I为链转移剂的条件下通过碘转移成功进行了VDF和三氟甲基丙烯酸(TFMA)的无皂乳液共聚，发现在不同配比下(TFMA、VDF摩尔比0：1～0．5：0．5)制备共聚产物的相对分子质量与理论值极为接近，相对分子质量分布最高为2.95，同时加入少量的TFMA能够提高聚合过程及制备乳液的稳定性。

PVDF聚偏氟乙烯

P V D F聚偏氟乙烯 Revised final draft November 26, 2020