正在建設中的成都天府國際機場,規(guī)模僅次于北京新機場,是國家“十三五”規(guī)劃中建設的中國最大民用運輸樞紐機場項目,材料規(guī)范采取世界最高工程標準執(zhí)行,其中彩色鋼卷使用了PVDF系統(tǒng)涂料。
PVDF是一種什么材料?
世界上一些著名的建筑,比如紐約世界貿(mào)易中心一號大樓、上海環(huán)球金融中心、吉隆坡雙子星塔等,也采用了PVDF涂料,為建筑提供著高效的防護和卓越的美化功效。
什么是PVDF
PVDF(Polyvinylidene Fluoride)聚偏氟乙稀的縮寫,是指偏氟乙烯(VDF)均聚物或VDF與其他少量含氟乙稀基單體的共聚物。PVDF的晶相結(jié)構(gòu)復雜,主要由α、β、γ三種晶型構(gòu)成,熔點范圍為160℃~175℃,起始熱分解溫度高于340℃,長期的使用溫度范圍在-40℃~150℃,具有自熄性。
從PVDF的分子結(jié)構(gòu)而言,由于聚稀烴分子的碳鏈呈鋸齒形,其氫原子被電負性較大的氟原子取代后,與相鄰的氟原子相互排斥,從而使得氟原子不在同一平面內(nèi),并沿碳鏈作螺旋分布,碳鏈的四周被性質(zhì)穩(wěn)定的氟原子所包圍。這種幾乎無間隙的空間屏障使得任何原子或基團都不能進入其結(jié)構(gòu)內(nèi)部而破壞碳鏈,從而表現(xiàn)出極高的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的抗外來機械變形性、高韌性等特性。因此PVDF在常溫下不易被酸、強氧化劑和鹵素所腐蝕,不溶于脂肪烴、醇、醛等有機溶劑,只溶于個別強極性溶劑。
PVDF上的氟有機化合物的共價鍵,可以阻止對有機物起破壞作用的可見光—紫外光波段中光子的進入。以PVDF樹脂為主要成膜物質(zhì)的功能性涂料,具有超強的耐候性、耐腐蝕性、耐沾污性、耐熱性和耐沖擊性等優(yōu)點,可以在戶外使用20年以上涂層外觀基本無變化。
氟樹脂的一種
PVDF是全球產(chǎn)量和消費量僅次于PTFE的氟樹脂第二大品種,也是我國正在快速發(fā)展的氟樹脂品種,2014 年后,吳羽、阿科瑪、索爾維在中國建廠,帶動中國PVDF 產(chǎn)能迅速增長,已占據(jù)全球產(chǎn)能68%。
與普通塑料相比,它具有良好的自潔性、耐化學性、抗疲勞性和蠕變性、表面張力小、摩擦系數(shù)低,對大部分的油具有良好的阻隔性,是制作閥門、管道、機加工零件,化學儲罐和管道內(nèi)襯最佳的材料之一,適用于超純水、半導體行業(yè)超純化學氣體、石油輸送。
因具有較高的介電常數(shù)、化學穩(wěn)定性,PVDF一直以來是鋰電池行業(yè)中重要的粘結(jié)劑。
作為太陽能背板膜的耐候?qū)樱梢杂行ПWo背板耐候性、耐鹽霧老化,可以保證光伏組件在戶外環(huán)境中的使用壽命達到25年以上。
利用PVDF的晶型在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)換,可以作為PVDF壓電膜,其在傳感器領(lǐng)域有著廣泛的應用,可以運用到超聲波傳感器、壓力傳感器、揚聲器、人體觸感檢測、壓電能量采集裝置等方面。
PVDF是一種什么材料?
PVDF制備的中空纖維膜具有優(yōu)異的耐污染性,易清洗性和反洗耐受性,被廣泛應用于市政污水處理、工業(yè)廢水水處理、印染業(yè)、造紙業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和海水淡化等行業(yè)領(lǐng)域。
我國正處于經(jīng)濟快速發(fā)展階段,現(xiàn)代工業(yè)建設和建筑住宅都需要大量高性能PVDF涂料。當前,國內(nèi)PVDF氟碳涂料的應用主要集中在建筑建材領(lǐng)域,特別是高檔建筑的幕墻、公共場館和鋁制門窗,體育場館、停車場、加油站等場所的頂棚。也可作為功能性裝飾膜應用于飛機、高鐵及汽車的高檔內(nèi)飾。
在發(fā)達國家,PVDF已廣泛應用于建筑、化工設備、電子三大領(lǐng)域,隨著我國基礎建設的進一步加大,未來PVDF市場潛力更大。