?聚偏氟乙烯〔PVDF〕擠出成型是一種高效熱塑性塑料加工方法，適用于生產(chǎn)管材、板材、薄膜、纖維、線材許多產(chǎn)品。以下是該工藝關(guān)鍵信息概述。
1. 工藝概述、適用性
PVDF 是一種熱塑性氟聚合物，易于使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)擠出設(shè)備進(jìn)行加工。其擠出成型適用于生產(chǎn)很多形狀產(chǎn)品，包括型材、薄膜、板材、管材、涂層。
2. 工藝流程、關(guān)鍵參數(shù)
典型擠出工藝流程包括：物料干燥、熔融塑化、擠出成型、冷卻定型、后續(xù)處理〔如拉伸、退火〕。
溫度設(shè)置：加工溫度需高于 PVDF 熔點(diǎn)〔約 171°C - 175°C〕，具體范圍取決于產(chǎn)品形式。
通用擠出/復(fù)合：溫度通常于 210°C - 230°C 之間。
纖維熔融紡絲：機(jī)筒溫度分布通常于 190°C - 220°C，口模溫度可達(dá) 205°C - 240°C。
中空纖維膜：擠出溫度范圍約為 140°C - 170°C。
薄膜/片材流延：口模溫度需精確控制，例如生產(chǎn)雙腔微管時(shí)，模具溫度于 202°C - 252°C 范圍內(nèi)變化會直接影響產(chǎn)品橢圓度。
螺桿轉(zhuǎn)速：根據(jù)設(shè)備、產(chǎn)品要求調(diào)整。例如，復(fù)合工藝中可采用 200 rpm，而于某些精密擠出中轉(zhuǎn)速較低〔如 8-20 rpm〕。
冷卻、拉伸：擠出物料需迅速冷卻以定型。為了獲得壓電性能，通常要對薄膜或纖維進(jìn)行單向或雙向拉伸〔拉伸比可達(dá) 6-10 倍〕還有極化處理，以促進(jìn)非極性α相向壓電β相轉(zhuǎn)變。
3. 設(shè)備、模具
主要設(shè)備：可使用單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)。對于薄膜生產(chǎn)，要配合流延機(jī)；對于纖維，則要熔融紡絲設(shè)備。
模具設(shè)計(jì)：模具設(shè)計(jì)直接決定產(chǎn)品截面形狀。對于復(fù)雜截面〔如雙腔管〕或復(fù)合產(chǎn)品，要使用精密共擠模具。
4. 材料特性、相轉(zhuǎn)變
PVDF 于擠出過程中相行為是其用途關(guān)鍵。
結(jié)構(gòu)演變：于擠出、拉伸過程中，PVDF 晶體結(jié)構(gòu)可以從 α 相〔非極性〕轉(zhuǎn)變?yōu)?β 相〔極性，具有壓電性〕。
性能影響：加工條件〔如溫度、拉伸比、退火〕顯著影響最終產(chǎn)品結(jié)晶度、相組成還有介電、壓電性能。
5. 主要用途行業(yè)
PVDF 擠出產(chǎn)品憑借其優(yōu)秀耐化學(xué)性、耐候性、機(jī)械強(qiáng)度、功能性，被大量用途于：
壓電器件：用于傳感器、能量收集纖維、織物。
性能很好膜材料：如水處理或氣體分離中空纖維膜。
耐腐蝕產(chǎn)品：化工行業(yè)管材、板材、涂層。
線材、纖維：用于功能性紡織品、復(fù)合材料。
領(lǐng)先復(fù)合材料：通過、碳納米管填料共混擠出，制備功能性復(fù)合材料31。
6. 技術(shù)優(yōu)勢、挑戰(zhàn)
優(yōu)勢：
可連續(xù)化生產(chǎn)，效率高。
能夠生產(chǎn)形狀復(fù)雜、長度不受限產(chǎn)品。
通過工藝控制可很好調(diào)控材料結(jié)晶結(jié)構(gòu)、功能特性。
挑戰(zhàn)：
加工溫度窗口需精確控制，溫度過高也許導(dǎo)致分解。
熔體粘度較高，要較大擠出壓力。
為獲得高β相含量，要精確后續(xù)拉伸、極化工藝。
7. 當(dāng)前研究、發(fā)展趨勢
當(dāng)前研究集中于通過擠出成型優(yōu)化 PVDF 基材料功能性：
納米復(fù)合材料：研究將碳納米管納米填料、 PVDF 共混擠出，以提升導(dǎo)電或介電性能32。
3D打印線材：開發(fā)適用于熔融沉積成型〔FDM〕3D打印 PVDF 基壓電線材3334。
工藝-結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系：深入探索擠出、拉伸、退火全流程工藝參數(shù)對最終產(chǎn)品壓電、介電性能影響機(jī)制3536。
可持續(xù)加工：探索更環(huán)保加工助劑、工藝。
以上關(guān)于PVDF擠出成型詳細(xì)介紹內(nèi)容為上海春毅新材料原創(chuàng)，請勿轉(zhuǎn)載！
