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KF 1100
Polyvinylidene Fluoride
Kureha Corporation
产品说明：
KF 1100 PVDF homopolymer is a medium-high viscosity PVDF resin typically processed by extrusion or compression molding. This material offers excellent chemical resistance at ambient and elevated temperatures. PVDF is also inherently UV stable, mechanically tough, abrasion
物性信息：
| 物理性能 |
额定值 |
单位制 |
测试方法 |
| 比重 |
1.77 到 1.79 |
g/cm³ |
ASTM D792 |
| 熔流率（熔体流动速率） (230°C/5.0 kg) |
2.0 到 4.0 |
g/10 min |
ASTM D1238 |
| 吸水率 (平衡) |
0.030 |
% |
ASTM D570 |
| 溶液粘度 - DMF (30°C) |
110 |
cm³/g |
|
| 硬度 |
额定值 |
单位制 |
测试方法 |
| 肖氏硬度 1(邵氏 D, 23°C) |
79 |
|
ISO 868 |
| 机械性能 |
额定值 |
单位制 |
测试方法 |
| 拉伸模量 |
2430 |
MPa |
ISO 527-2 |
| 拉伸应力 (屈服) |
59.0 |
MPa |
ISO 527-2 |
| 拉伸应变 (断裂) |
36 |
% |
ISO 527-2 |
| 弯曲模量 |
1500 |
MPa |
ISO 178 |
| 弯曲应力 |
71.0 |
MPa |
ISO 178 |
| 压缩模量 |
1500 |
MPa |
ISO 604 |
| 压缩应力 |
71.0 |
MPa |
ISO 604 |
| 泰伯耐磨性 (1000 Cycles, 1000 g) |
31.0 |
mg |
ISO 9352 |
| 冲击性能 |
额定值 |
单位制 |
测试方法 |
| 悬壁梁缺口冲击强度 |
|
|
ASTM D256 |
| -40°C |
2.90 |
kJ/m² |
ASTM D256 |
| -20°C |
3.40 |
kJ/m² |
ASTM D256 |
| 0°C |
13.3 |
kJ/m² |
ASTM D256 |
| 20°C |
33.0 |
kJ/m² |
ASTM D256 |
| 热性能 |
额定值 |
单位制 |
测试方法 |
| 脆化温度 |
-37.0 |
°C |
ASTM D746 |
| 玻璃转化温度 |
-35.0 |
°C |
DMA |
| 维卡软化温度 |
172 |
°C |
ISO 306/A50 |
| 熔融峰值温度 |
173 |
°C |
ASTM D3418 |
| 结晶峰温度 (DSC) |
140 |
°C |
ASTM D3418 |
| 线形热膨胀系数 - 流动 (23 到 80°C) |
1.6E-4 |
cm/cm/°C |
ISO 11359-2 |
| 比热 (23°C) |
1200 |
J/kg/°C |
JIS K7123 |
| 导热系数 (23°C) |
0.17 |
W/m/K |
ASTM E1530 |
| 电气性能 |
额定值 |
单位制 |
测试方法 |
| 表面电阻率 |
> 1.0E+15 |
ohms |
ASTM D257 |
| 体积电阻率 |
1.0E+14 到 1.0E+15 |
ohms·cm |
ASTM D257 |
| 介电强度 (0.0340 mm) |
300 |
kV/mm |
ASTM D149 |
| 介电常数 (1 kHz) |
10.0 |
|
ASTM D150 |
| 耗散因数 (1 kHz) |
0.015 |
|
ASTM D150 |
| 可燃性 |
额定值 |
单位制 |
测试方法 |
| UL 阻燃等级 (equivalent) |
V-0 |
|
UL 94 |
| 极限氧指数 2 |
44 |
% |
ISO 4589-2 |
| 光学性能 |
额定值 |
|
测试方法 |
| 折射率 3 |
1.420 |
|
ASTM D542 |
| 充模分析 |
额定值 |
单位制 |
测试方法 |
| 熔体粘度 |
|
|
ASTM D3835 |
| 240°C, 50.0 sec^-1 |
3300 |
Pa·s |
ASTM D3835 |
| 260°C, 50.0 sec^-1 |
2500 |
Pa·s |
ASTM D3835 |
| 备注 |
| 1 . |
50N |
| 2 . |
Type-IV |
| 3 . |
25°C |
PVDF可以利用气态的偏二氟乙烯单体通过自由基（或受控自由基）聚合过程合成。后续还要进行熔铸或溶液处理（比如溶液浇铸、旋涂或薄膜流延）。同时还要制备朗缪尔-布洛杰特薄膜。基于溶液的处理常用到的溶剂包括二甲基甲酰胺以及丁酮。在水性乳液聚合中，常用含氟表面活性剂，阴离子形式的全氟酸，来作为加工助剂，用于增溶单体。相较于其他含氟聚合物，聚偏二氟乙烯的熔点较低（约177°C），因而较易进行熔化处理。
处理后的材料通常处于不具压电性的α相。为了使其转化为具有压电性的β相，材料通常还要经过拉伸或退火处理。微米级厚度的PVDF薄膜可以不经过这种处理，薄膜与基板间残余的应力足以令其转化为β相。
为了获得压电响应，材料先要在强电场中进行极化。极化电场通常要大于30MV/m。为了获得较大的压电响应，较厚的薄膜（厚度大于100µm）要在极化过程中加热，温度在70－100°C之间。
机械力化学中一种定量脱氟处理可以较为环保地处理PVDF废料。
共聚物
PVDF的共聚物也可用于制作压电材料与电致伸缩材料。其中*常用的共聚物是偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物，比例通常约为50:50 wt% 或65:35 wt%（相当于56:44mol%或70:30mol%）。另一种常用的共聚物是偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物。它们通过提高材料的结晶性来改善压电响应。
由于共聚物的结构单元比纯PVDF的极性小，因而上述共聚物通常结晶度也较高。这将导致其压电响应更大：偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物的d33高达−38pC/N，而纯PVDF相应数值为−33pC/N。
三元共聚物
PVDF的三元共聚物可以用于制造机电致应变材料。较为常用的PVDF基三元聚合物包括偏二氟乙烯-三氟乙烯- 三氟氯乙烯共聚物以及偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯共聚物。这种基于弛豫铁电体的三元共聚物可以通过向偏二氟乙烯-三氟乙烯聚合物链（本身是铁电体）中随机掺入膨松的三氟氯乙烯来制造。这种随机掺杂的过程会破坏铁电体极性相的长程有序性，从而产生纳米极性畴。当施加电场时，无序的纳米极性畴的构象会变为全反式构象，这会导致材料具有较大的电致应变和室温下较高的的介电常数（~50）
由于具有弹性、低重量、低导热性、高耐化学腐蚀性以及耐热性等多重优良性质，PVDF常用于制作电线的绝缘外皮。常用于绕线电路的细30号线以及印刷电路板常用PVDF绝缘。具有PVDF绝缘层的线缆常以PVDF的商标名而被称为“Kynar线”。
PVDF由于具有压电特性常用于生产触觉传感器阵列、廉价的应变仪以及轻量的音频换能器。
PVDF还是锂电池复合电极的标准粘结剂：将溶于N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）比重为1－2%的PVDF与石墨、硅、锡、LiCoO2、LiMn2O4或是LiFePO4这样的活性锂存储材料以及碳黑或碳纳米纤维这样的导电添加剂混合，然后将该浆料浇注在金属集电器并蒸发掉NMP即可形成复合电极或糊电极。PVDF之所以可以用于这个场合是因为其在电池充放电的电势范围内具有化学惰性并且不会与电解质或锂反应。
在生物医学领域，PVDF薄膜常用于免疫印迹，蛋白质会在上面电泳。由于PVDF耐溶剂腐蚀，因此检测中使用的薄膜可以轻易剥离并重复使用，以检测其他蛋白质。PVDF薄膜还可以用于制作注射器式或轮式的膜过滤装置。这种材料所具有的耐热、耐化学腐蚀以及低蛋白质结合等特性令其可以在制备药物过程中用作消毒过滤器，并且在HPLC等分析的样品制备过程中还可作为过滤器，防止昂贵的设备因这些样品中少量的颗粒物质而损坏。
PVDF还可用于制作单丝钓鱼线，以替代传统的尼龙单丝。其表面坚硬，更耐锋利的鱼齿磨损，并且其光密度比尼龙低，令鱼线更不易被敏锐的鱼眼发现。同时其密度比尼龙大，使鱼线可以更快地向着鱼下沉。
PVDF传感器相比于半导体压阻传感器更能适应于动态模态测试，并且在结构整合方面相比于压电陶瓷换能器而言具有一定优势。由于成本较低且兼容性更强，采用PVDF的有源传感器对于未来的结构健康监测的发展非常重要。
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