所以說,如果在浸沒沉淀法中,想得到比較多的各向異性或非對(duì)稱的微孔,是需要加入一些助劑,通常這些助劑有:PVP、PEG等。蒸發(fā)助熱致相分離(TAEPS)制備PVDF微孔膜,可以分為下面幾個(gè)步驟:將聚合物按一定配比,配制成溶液,在一定溫度下溶解,攪拌,相稱均一、穩(wěn)定的溶液:將溶液均勻的涂布在一塊干凈的玻璃板或鋼板上,用與第一步相同的溫度加熱;將涂布好玻璃板或鋼板放入烘箱中,通過保持一定的溫度,蒸發(fā)出溶劑,蒸發(fā)助熱致相分離法(TAEPS)在使用過程中,玻璃板或鋼板的溫度,烘箱保持的溫度,膜的厚度等都是影響微孔膜的重要因素。TAEPS是一種新型的制備微孔膜的方法,這種方法步驟簡(jiǎn)單,避免浸沒沉淀法和熱致相分離法制備薄膜的繁瑣性和局限性,也是PVDF微孔膜工業(yè)化的成本更為低廉。一般在水溶液中以化學(xué)引發(fā)劑引發(fā)聚合得到的聚偏氟乙烯熔點(diǎn)為152C。上海高粘度聚偏氟乙烯技術(shù)指導(dǎo)
鋼帶流延法(SteelBeltCast)實(shí)際是蒸發(fā)助熱致相分離法的另外-種表現(xiàn)形式。鋼帶流延法的研究,使得微孔膜制備工業(yè)化更為方便。鋼帶流延法的制備過程分為以下幾個(gè)方面:將聚合物與溶劑按照一定的配比在-定溫度下配置成均一、穩(wěn)定的溶液;將聚合物溶液放置在與第一步相同溫度的烘箱中,靜置脫泡;將鋼帶流延機(jī)機(jī)頭和鋼帶升溫到與聚合物溶液同一的溫度,并保持;將溶液倒入消泡器中,運(yùn)轉(zhuǎn)鋼帶,使得溶液均勻的涂布在鋼帶上;待溶劑揮發(fā)完全,收卷。整個(gè)過程,原理就是通過加熱幫助溶劑從聚合物溶液中揮發(fā)出來,形成微孔膜。廣東擠塑級(jí)聚偏氟乙烯特征PVDF其主要分解產(chǎn)物為有毒的氟化氫和氟碳有機(jī)化合物。
FL2001特征均聚物,中等粘度,應(yīng)用電池粘結(jié)劑,外形白色粉末,項(xiàng)目典型值試驗(yàn)方法,F(xiàn)L2001物理性質(zhì)密度(g/cc)1.77~1.79ASTMD792粒徑(μm)(D50)≤110HG/T2901含水率(%)≤0.10GB/T6284溶解特性旋轉(zhuǎn)粘度(mPa.s)9,000-14,0001gPVDF:10gNMP,3號(hào)轉(zhuǎn)子,25℃,GB/T10247分子特性重均分子量(Da)≥1,200,000GB/T21864熱性能熔點(diǎn)(℃)160~170GB/T19466金屬雜質(zhì)Zn鋅(ppm)≤10HG/T3944Ni鎳(ppm)≤10HG/T3944Fe鐵(ppm)≤10HG/T3944Cr鉻(ppm)≤10HG/T3944。
聚偏氟乙烯(PVDF)為半結(jié)晶高分子聚合物,其分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:從分子結(jié)構(gòu)上來講,是一個(gè)碳上的兩個(gè)氫原子被兩個(gè)氟原子取代,而由于氟原子外層為七個(gè)電子,具有較強(qiáng)的電負(fù)性,極性比較強(qiáng),而兩個(gè)氟原子之間也相互排斥,所以氟原子與氫原子之間不能處在同一個(gè)平面之上,從而使得PVDF分子鏈處于螺旋狀2。一般情況下,PVDF的分子鏈排布為頭尾相接,但是也會(huì)存在一些分子缺陷,出現(xiàn)頭頭結(jié)構(gòu),或者尾尾結(jié)構(gòu)。正是由于出現(xiàn)了這種頭頭結(jié)構(gòu)和尾尾結(jié)構(gòu),才導(dǎo)致PVDF的偶極矩比較大,又因?yàn)镻VDF屬于半結(jié)晶聚合物,所以使得PVDF有很多優(yōu)良特性,例如:溶解性能、電性能、溶脹性能等。PVDF樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性好,電絕緣性能優(yōu)異,被普遍用于電子電氣行業(yè)。
電池隔膜的成本一般占整個(gè)電池成本的20~30%,如果能夠研發(fā)出成本低,工藝簡(jiǎn)單,孔徑適中,孔隙率高,有足夠機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)良性能的微孔聚合物隔膜和非織造臘,有利于提高電池的綜合性能和降低成本。聚偏氟乙烯(PVDF)中由于碳氟鍵(-C-F-)鍵能較強(qiáng),并且每兩個(gè)氟原子包圍著一個(gè)碳原子,使得碳原子不容易與其它原子反應(yīng),因此,聚偏氟乙烯的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定,此外,聚偏氟乙烯成膜后的機(jī)械性能較好,并可以溶于許多有機(jī)溶劑中,被認(rèn)為理想的膜材料。偏氟乙烯也能輻射聚合,可免去聚合物受引發(fā)劑和其他組分的污染,所得的聚偏氟乙烯熔點(diǎn)達(dá)175°C 。廣東擠塑級(jí)聚偏氟乙烯特征
PVDF具有很好的抵抗惡劣環(huán)境的能力,可用作自控溫加熱電纜的基體。上海高粘度聚偏氟乙烯技術(shù)指導(dǎo)
一般利用浸沒沉淀法在制備微孔膜的時(shí)候,都選用一些水溶性的添加劑:PVP(聚乙烯吡咯烷酮)、PEG(聚乙二醇)、LiCl(氯化鋰)。這幾種添加劑中,PVP、PEG改變了膜的親水性,但是LiCl對(duì)膜的親水性沒有太大改變。而對(duì)于孔的結(jié)構(gòu),添加了PVP的微孔膜微觀結(jié)構(gòu)中,孔徑貫穿比較透徹,以至可以貫穿到膜的底部:而LiCl和PEG在微孔結(jié)構(gòu),孔徑終止于下一個(gè)海綿結(jié)構(gòu),孔徑的貫穿性能不是很好,孔隙率和水通量都會(huì)降低。由于PVDF是一種極性的半結(jié)晶的聚合物,分子的偶極據(jù)比較大,在高溫下,會(huì)和一些偶極矩比較大溶劑相溶。我們把這種溶劑成為潛溶劑。上海高粘度聚偏氟乙烯技術(shù)指導(dǎo)
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