聚偏氟乙烯(PVDF)主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯與其他少量含氟乙烯基單體的共聚物,它屬于鏈狀結(jié)晶性聚合物。PVDF樹脂兼有氟樹脂和通用樹脂的特性,表現(xiàn)出極高的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,對輻照、惡劣氣候條件等均具有優(yōu)異的抵抗性,相比PTFE、FEP和PFA具有更高的機械強度和韌性,在較寬的溫度范圍內(nèi)(-40~130℃)可以長期使用并基本保持其優(yōu)異性能。
注塑擠出級PVDF樹脂應用
PVDF是氟樹脂中綜合性能最好的通用樹脂之一,在氟塑料中具有最強韌性、低摩擦系數(shù)、耐腐蝕性強、耐老化性、耐氣候、耐輻照性能好等特點,是僅次于聚四氟乙烯(PTFE)的第二大氟塑料。PVDF樹脂的相對密度為1.75~1.79,玻璃化溫度為-35℃,脆化溫度為-60℃以下,熔點為165~175℃,熱分解溫度在350℃以上,熔點和分解溫度之間相差較大,熱穩(wěn)定性良好,便于加工。PVDF樹脂是高結(jié)晶聚合物,可采用通用熱塑性塑料的加工方法進行加工,且加工時無需添加潤滑劑和穩(wěn)定劑等助劑,其模壓收縮率較大,可對其產(chǎn)品進行鋸、刨、鉆、磨和車削等機械加工,還可以進行熔接和表面金屬化等處理。PVDF優(yōu)良的物理化學性能和良好的加工性能,使得注塑、擠出級PVDF獲得廣泛的應用。
注塑型
注塑是PVDF樹脂最常用的加工形式之一,可加工各類容器、板材。一般注塑壓力為80~110MPa,機筒溫度為220~290℃,噴嘴溫度為180~260℃,模溫為60~90℃,成型周期為40~60s。
注塑成型條件與產(chǎn)品形狀和所用樹脂牌號有密切關(guān)系,注射成型時模具溫度宜高不宜低,模溫高,利于物料充滿模具,產(chǎn)品外觀好,制品的內(nèi)應力相比模溫低的要小。
成型壓力與模具設(shè)計、制品形狀有關(guān),模塑收縮率與成型壓力、制品壁厚均有關(guān)系,成型時要注意,因PVDF熔體黏度大,制品收縮率大,故一般采用螺桿預塑化注射機,長徑比通常為20~24,壓縮比在2~3之間,注塑模具一般采用優(yōu)質(zhì)模具鋼,設(shè)計時要考慮流道配置的均衡,保證物料在模具中分布均勻;分流道的形狀最好是圓形,因為圓形的分流道能把物料壓力和溫度降低的損失控制在最小程度,保證產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性,在分流道的末端還需設(shè)置冷料阱。
擠出型
擠出加工PVDF樹脂可生產(chǎn)板、棒、管、膜各種產(chǎn)品。一般機筒溫度為205~260℃,口模溫度為220~275℃。日常多選用單螺桿擠出機,當用于加工PVDF粉料、PVDF基復合材料、PVDF色母料或加有填料的PVDF塑料時,可選用雙螺桿擠出機。
PVDF熔體的導熱系數(shù)較低,約為PTFE、PFA、FEP的1/2,黏度較高且隨剪切速率增加而下降,擠出機料筒直徑多為30~65mm,螺桿長徑比為24、28和32,壓縮比在2~3之間,螺桿應選用漸變式,計量段長度應較長些,螺槽深度則與擠出機的直徑有關(guān),機頭要加工成流線形,保證沒有流動死角,同時也需要高度拋光和氮化處理。
注塑型可加工生產(chǎn)泵、閥門、管配件和填料塔等,采用擠塑加工方法生產(chǎn)棒、板、管、膜、軟管、單絲和電線絕緣層等;擠出型可加工成板材、軟管、片材、單絲、電線電纜護套以及異型制品等。此外,PVDF樹脂還可以與其他樹脂共混改性,如PVDF與ABS樹脂共混得到的復合材料,廣泛應用于建筑、汽車裝飾和家電外殼。