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行業動態

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氟化工帶你了解PVDF！
發布時間：2024-12-21???瀏覽：2956次
PVDF簡介

聚偏氟乙烯（PVDF）是1,1-二氟乙烯（俗稱偏氟乙烯，VDF）的均聚物或其與少量改性單體的共聚物，在氟樹脂中產量和用量僅次于PTFE，由美國杜邦公司于1944年研制成功，但其大規模產業化則是在1965年。
PVDF樹脂兼具氟樹脂和通用樹脂的特性，除具有良好的耐化學腐蝕性、耐高溫性、耐氧化性、耐候性、耐射線輻射性能外，還具有壓電性、介電性、熱電性等特殊性能，主要應用于化工、水處理、電子電氣、壓電材料、鋰電和建筑涂料等領域。
PVDF聚合工藝

VDF生產PVDF的聚合機理是自由基聚合，聚合工藝通常分為乳液聚合和懸浮聚合兩種，都以水作為載體。

乳液聚合工藝通常使用表面活性劑（乳化劑）來穩定水相中的偏氟乙烯單體液滴，引發劑選用水溶性的無機引發劑。由于乳化劑的作用，偏氟乙烯聚合生成的PVDF顆粒在水相中穩定性非常好，即使在沒有機械攪拌的情況下，PVDF顆粒也能非常均勻地分布在水相中。

懸浮聚合工藝通常選用有機引發劑，且需要使用分散劑來穩定偏氟乙烯單體液滴，而自由基聚合反應就發生在液滴中。懸浮聚合工藝生成的PVDF顆粒尺寸要大得多，通常在幾十到上百微米不等。懸浮聚合的PVDF顆粒依賴分散劑來保持顆粒的均一分散，一旦停止攪拌，顆粒就會迅速沉淀。
PVDF性質

PVDF是一種白色粉末狀線性結晶聚合物，具有優良的耐化學腐蝕、耐高溫、耐氧化、耐氣候、耐紫外線和耐高溫輻射的性能，同時抗拉伸強度和抗沖擊強度優良，硬度高且耐磨，熱變形溫度高，抗蠕變疲勞性能優異，是一種強而韌的結構材料。 

熱穩定性：PVDF長期使用溫度在-40℃℃~150℃，320°C左右開始緩慢分解產生氟化氫氣體和氟碳有機化合物。

耐化學腐蝕性：PVDF耐化學腐蝕性優良，可以在較高溫度下抵御大多數無機酸、弱堿、鹵素和氧化劑的腐蝕，但是強堿、胺類、酮類和酯類化合物會使PVDF溶脹、軟化甚至溶解。

機械強度：PVDF樹脂的耐磨性略低于尼龍，抗拉強度是PTFE的4倍，抗壓強度是PTFE的3.5倍，抗沖擊強度和彎曲強度是PTFE的3倍。

介電性：PVDF具有介電性、壓電性、鐵電性，其介電常數達到6~8，介質損耗角正切約0.04~0.2。

阻燃性：PVDF的阻燃性可達UL94 V-0級，在空氣中可以自熄極限氧指數為44%。
PVDF應用
PVDF兼具氟樹脂和通用樹脂的特性，用途十分廣泛，在光伏、鋰電池、水處理、半導體等多個領域均有重要用途。
光伏：PVDF具有優異的耐紫外線和耐氧化性能，使其成為光伏組件封裝材料的理想選擇。隨著光伏產業的快速發展，PVDF在光伏領域的應用也在不斷增加。
鋰電池：由于PVDF具有優秀的化學穩定性和耐腐蝕性，可有效抵抗極性有機溶劑電解液的侵蝕，同時具有較好的粘結性能，因此在鋰電池正極粘結劑中被廣泛使用。另外，PVDF還被用于隔膜涂覆。
水處理：PVDF膜因其高通量、高選擇性、易清洗等特點，被廣泛應用于海水淡化、污水處理等領域。

半導體：PVDF具有優異的化學耐受性，可以用作輸送去離子水、高純酸的管道的襯里材料。

PVDF生產現狀
近幾年，得益于新能源行業迅猛發展，PVDF需求大幅提升，企業紛紛加速擴產，它也成為了含氟聚合物中產能和產量增速最快的一個品種，目前其產能逼近PTFE。中國作為全球最大的新能源汽車消費市場，PVDF擴產也是最多的，產能占比不斷提升，目前占比約80%。

隨著在建項目的相繼投產，新增產能陸續涌入市場，PVDF供求關系迅速發生轉變，在經歷了兩年多的上漲周期后，PVDF市場價格迅速下滑，行業開工率也大幅下滑，部分項目已經放慢了建設節奏，預計未來會進入一段平穩發展期，無序擴張的現狀得以緩解。

PVDF消費情況
PVDF是熱塑性含氟聚合物，抗老化、耐化學藥品、耐氣候、耐紫外光輻射等性能優良，在涂料、鋰電池粘結劑、石油化工、光伏背板膜、水處理膜等領域均有著重要用途。
2020年以來，消費電子、新能源汽車、光伏儲能等產業的高速發展，讓PVDF市場需求持續提升，新能源汽車更是PVDF消費增長的主要動力。

據ACMI了解，2023年我國PVDF消費量約10萬噸，鋰電級PVDF需求繼續增長，占比提升至35%；涂料工業消費占比下降，成為第二大應用領域，占比25%；石油化工領域PVDF主要用于各類管件、閥門、設備的塑料配件，占比為8%；光伏背板膜占比10%；水膜占比約5%，其他用途占比約17%。

PVDF未來展望
展望2025年，部分新增產能仍有釋放預期，而下游需求難有顯著增長，預計PVDF供大于求、產能過剩的狀況仍將維持，目前尚無法預計這一狀況何時改變。因此，企業應審時度勢，謹慎建設PVDF項目，避免陷入無需競爭的泥潭中，而現有企業需要改善生產技術、提升產品品質，向高端化方向（如半導體行業）發展。



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