氟化工带你了解PVDF

来源：本站原创作者：本站浏览量： 94 发布时间： 2024-12-23 17:19

聚偏氟乙烯（PVDF）是1,1-二氟乙烯（俗称偏氟乙烯，VDF）的均聚物或其与少量改性单体的共聚物，在氟树脂中产量和用量仅次于PTFE，由美国杜邦公司于1944年研制成功，但其大规模产业化则是在1965年。

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，主要应用于化工、水处理、电子电气、压电材料、锂电和建筑涂料等领域。

PVDF聚合工艺

VDF生产PVDF的聚合机理是自由基聚合，聚合工艺通常分为乳液聚合和悬浮聚合两种，都以水作为载体。

乳液聚合工艺通常使用表面活性剂（乳化剂）来稳定水相中的偏氟乙烯单体液滴，引发剂选用水溶性的无机引发剂。由于乳化剂的作用，偏氟乙烯聚合生成的PVDF颗粒在水相中稳定性非常好，即使在没有机械搅拌的情况下，PVDF颗粒也能非常均匀地分布在水相中。

悬浮聚合工艺通常选用有机引发剂，且需要使用分散剂来稳定偏氟乙烯单体液滴，而自由基聚合反应就发生在液滴中。悬浮聚合工艺生成的PVDF颗粒尺寸要大得多，通常在几十到上百微米不等。悬浮聚合的PVDF颗粒依赖分散剂来保持颗粒的均一分散，一旦停止搅拌，颗粒就会迅速沉淀。

PVDF性质

PVDF是一种白色粉末状线性结晶聚合物，具有优良的耐化学腐蚀、耐高温、耐氧化、耐气候、耐紫外线和耐高温辐射的性能，同时抗拉伸强度和抗冲击强度优良，硬度高且耐磨，热变形温度高，抗蠕变疲劳性能优异，是一种强而韧的结构材料。

热稳定性：PVDF长期使用温度在-40℃℃~150℃，320°C左右开始缓慢分解产生氟化氢气体和氟碳有机化合物。

耐化学腐蚀性：PVDF耐化学腐蚀性优良，可以在较高温度下抵御大多数无机酸、弱碱、卤素和氧化剂的腐蚀，但是强碱、胺类、酮类和酯类化合物会使PVDF溶胀、软化甚至溶解。

机械强度：PVDF树脂的耐磨性略低于尼龙，抗拉强度是PTFE的4倍，抗压强度是PTFE的3.5倍，抗冲击强度和弯曲强度是PTFE的3倍。

介电性：PVDF具有介电性、压电性、铁电性，其介电常数达到6~8，介质损耗角正切约0.04~0.2。

阻燃性：PVDF的阻燃性可达UL94 V-0级，在空气中可以自熄极限氧指数为44%。

PVDF应用

PVDF兼具氟树脂和通用树脂的特性，用途十分广泛，在光伏、锂电池、水处理、半导体等多个领域均有重要用途。

光伏：PVDF具有优异的耐紫外线和耐氧化性能，使其成为光伏组件封装材料的理想选择。随着光伏产业的快速发展，PVDF在光伏领域的应用也在不断增加。

锂电池：由于PVDF具有优秀的化学稳定性和耐腐蚀性，可有效抵抗极性有机溶剂电解液的侵蚀，同时具有较好的粘结性能，因此在锂电池正极粘结剂中被广泛使用。另外，PVDF还被用于隔膜涂覆。

水处理：PVDF膜因其高通量、高选择性、易清洗等特点，被广泛应用于海水淡化、污水处理等领域。

半导体：PVDF具有优异的化学耐受性，可以用作输送去离子水、高纯酸的管道的衬里材料。

PVDF生产现状

近几年，得益于新能源行业迅猛发展，PVDF需求大幅提升，企业纷纷加速扩产，它也成为了含氟聚合物中产能和产量增速最快的一个品种，目前其产能逼近PTFE。中国作为全球最大的新能源汽车消费市场，PVDF扩产也是最多的，产能占比不断提升，目前占比约80%。

随着在建项目的相继投产，新增产能陆续涌入市场，PVDF供求关系迅速发生转变，在经历了两年多的上涨周期后，PVDF市场价格迅速下滑，行业开工率也大幅下滑，部分项目已经放慢了建设节奏，预计未来会进入一段平稳发展期，无序扩张的现状得以缓解。

PVDF消费情况

PVDF是热塑性含氟聚合物，抗老化、耐化学药品、耐气候、耐紫外光辐射等性能优良，在涂料、锂电池粘结剂、石油化工、光伏背板膜、水处理膜等领域均有着重要用途。

2020年以来，消费电子、新能源汽车、光伏储能等产业的高速发展，让PVDF市场需求持续提升，新能源汽车更是PVDF消费增长的主要动力。

据ACMI了解，2023年我国PVDF消费量约10万吨，锂电级PVDF需求继续增长，占比提升至35%；涂料工业消费占比下降，成为第二大应用领域，占比25%；石油化工领域PVDF主要用于各类管件、阀门、设备的塑料配件，占比为8%；光伏背板膜占比10%；水膜占比约5%，其他用途占比约17%。

PVDF未来展望

展望2025年，部分新增产能仍有释放预期，而下游需求难有显著增长，预计PVDF供大于求、产能过剩的状况仍将维持，目前尚无法预计这一状况何时改变。因此，企业应审时度势，谨慎建设PVDF项目，避免陷入无需竞争的泥潭中，而现有企业需要改善生产技术、提升产品品质，向高端化方向（如半导体行业）发展。

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