聚偏氟乙烯（Polyvinylidene fluoride，英文縮寫(xiě)PVDF），主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯與其他少量含氟乙烯基單體的共聚物。它兼具氟樹(shù)脂和通用樹(shù)脂的特性，除具有良好的耐化學(xué)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，是含氟塑料中產(chǎn)量名列第二位的大產(chǎn)品。掌握氟塑料的結(jié)構(gòu)要從聚四氟乙烯開(kāi)始，如下圖是PVDF的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，比較PTFE的化學(xué)結(jié)構(gòu)式不難發(fā)現(xiàn)，PTFE一側(cè)的兩個(gè)F被H取代，就成為了PVDF。

【PVDF結(jié)構(gòu)式】

【PVDF 材料的特性】

1：晶體結(jié)構(gòu)

     這是一種典型的半結(jié)晶聚合物。50%無(wú)定形。它具有高度規(guī)則的結(jié)構(gòu)，大多數(shù)VDF單元都是頭尾相連的，單體單元的比例極低。這種氟塑料存在于四種可能構(gòu)象命名為α，β，γ和δ階段。C-F鍵是極性的，當(dāng)聚合物的所有偶極子朝著相同的方向排列時(shí)，得到最高的偶極矩，對(duì)應(yīng)于聚合物的β相。β相是聚合物壓電特性的理想相。α晶體的偶極矩向相反方向取向，形成零凈極化。

        【PVDF的α相和β相結(jié)構(gòu) (資料來(lái)源：中北大學(xué)化學(xué)學(xué)會(huì))】

2：物理及機(jī)械性質(zhì)

      聚偏二氟乙烯（PVDF）是一種半結(jié)晶結(jié)構(gòu)的高度惰性、堅(jiān)韌且穩(wěn)定的熱塑性含氟聚合物。它的熔點(diǎn)為 175°C，使用溫度高達(dá) 150°C。

     與其他氟聚合物（PTFE/PFA/FEP）相比：①PVDF 熔點(diǎn)最低，在載荷作用下具有最高的熱偏轉(zhuǎn)溫度。②PVDF具有較高的結(jié)晶度和表面張力性能。③PVDF顯示低滲透氣體和液體。④PVDF的透氣性受結(jié)晶程度和結(jié)晶部位改性的影響。

    與ETFE和ECTFE相比，PVDF具有類(lèi)似的特性。拉伸模量高但沖擊強(qiáng)度較低。HFP或CTFE的改性降低了模量，但提高了伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度。

    當(dāng)暴露在火焰中時(shí)，PVDF是不可燃的。而且沒(méi)有滴水。它是自動(dòng)熄滅-它是符合TL V0。氧合指數(shù)為44%。它還具有良好的抗紫外線能力。

3：化學(xué)性質(zhì)

     PVDF兼具氟樹(shù)脂和通用樹(shù)脂的特性，其樹(shù)脂本身具有良好的耐化學(xué)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。該聚合物在高溫下與胺類(lèi)和酯類(lèi)等有機(jī)溶劑混合，使其足以用作化學(xué)加工設(shè)備的耐腐蝕玻璃。PVDF 表現(xiàn)出部分對(duì)有機(jī)酸、脂肪族和芳族烴、醇類(lèi)和鹵化溶劑的優(yōu)異耐受性。然而，它對(duì)強(qiáng)堿和酮的耐受性較差。

它是市場(chǎng)上最好的抗輻射塑料之一，僅次于PEEK和聚酰胺

4：電氣性能：

     PVDF材料具有高介電強(qiáng)度和溶解因子，以及較差的電性能，這有助于聚合物很容易地用于具有壓電行為的薄膜。這些薄膜是從β相構(gòu)象中提取的。兩層薄膜的表面都會(huì)閃閃發(fā)光，并通過(guò)高壓，使它們永久極化。這些薄膜在其熔點(diǎn)溫度下拉伸或壓縮時(shí)會(huì)產(chǎn)生電流。

      綜上所述都是PVDF的性能特點(diǎn)，但PVDF也存在如下的一些缺點(diǎn)，影響它在某些領(lǐng)域的應(yīng)用：①加工機(jī)械需要干凈整潔才能獲得最佳效果；②對(duì)發(fā)煙酸的耐受性差；③高耗散因數(shù)④硼的分解使得聚合物難以用玻璃纖維增強(qiáng)。

       PVDF應(yīng)用主要集中在石油化工、電子電氣和氟碳涂料三大領(lǐng)域。由于良好的耐化學(xué)性、加工性及抗疲勞和蠕變性，PVDF是石油化工設(shè)備流體處理系統(tǒng)整體或襯里的泵、閥門(mén)、管道、管路配件、儲(chǔ)槽和熱交換器的最佳材料之一。

PVDF良好的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性能，使制作的設(shè)備能滿足TOCS以及阻燃要求，被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)上高純化學(xué)品的貯存和輸送，采用PVDF樹(shù)脂制作的多孔膜、凝膠、隔膜等，在鋰二次電池中應(yīng)用，目前該用途成為PVDF需求增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)之一。

PVDF是氟碳涂料最主要原料之一，以其為原料制備的氟碳涂料已經(jīng)發(fā)展到第六代，由于PVDF樹(shù)脂具有超強(qiáng)的耐候性，可在戶外長(zhǎng)期使用，無(wú)需保養(yǎng)，該類(lèi)涂料被廣泛應(yīng)用于發(fā)電站、機(jī)場(chǎng)、高速公路、高層建筑等。

另外PVDF樹(shù)脂還可以與其他樹(shù)脂共混改性，如PVDF與ABS樹(shù)脂共混得到復(fù)合材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑、汽車(chē)裝飾、家電外殼等。

       根據(jù)我們不完全調(diào)查，全球PVDF年消費(fèi)規(guī)模在10萬(wàn)噸左右，主要消費(fèi)國(guó)家為中國(guó)，年消費(fèi)能力超過(guò)6萬(wàn)噸。

      根據(jù)我們上海勁孚化工的觀察，近年來(lái)PVDF價(jià)格出現(xiàn)了較大波動(dòng)，從2021年年初的均價(jià)11萬(wàn)元/噸，一路上漲至2022年06月份最高價(jià)格均價(jià)突破35萬(wàn)元/噸，以2022年10月和11月截止算：過(guò)去1年平均價(jià)格也達(dá)到了29萬(wàn)元/噸的較高水平。我們認(rèn)為，這主要受到鋰電池行業(yè)的發(fā)展驅(qū)動(dòng)。

根據(jù)調(diào)查，PVDF具備優(yōu)異的耐化學(xué)性、電絕緣性，作為正極材料、隔膜等鋰電材料的粘結(jié)劑，是鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈不可或缺的關(guān)鍵材料之一，短期內(nèi)無(wú)替代品。按每GWh鋰電池需消耗約80 噸PVDF。2021年鋰電池出貨量為200GWh，以此計(jì)算得到鋰電池用PVDF 需求量將達(dá)到1.6萬(wàn)噸，同比出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)。

另外，三元鋰電池配方中，PVDF在其正極材料中質(zhì)量比僅為2-3%，但鐵鋰使用比例相對(duì)更高，不少配方三元鋰電高達(dá)3-4%。鋰電池行業(yè)高速發(fā)展，成為PVDF產(chǎn)業(yè)的最大驅(qū)動(dòng)力。

目前已有多個(gè)企業(yè)布局PVDF產(chǎn)品，如阿科瑪計(jì)劃在2022年將PVDF產(chǎn)能擴(kuò)張35%；索爾維計(jì)劃將其在中國(guó)常熟生產(chǎn)基地的高性能聚合物 PVDF生產(chǎn)能力提高一倍以上，以鞏固索爾維在鋰電池市場(chǎng)中的領(lǐng)導(dǎo)地位。國(guó)內(nèi)企業(yè)，如聯(lián)創(chuàng)股份、巨化股份、東岳集團(tuán)、乳源東陽(yáng)光、三愛(ài)富萬(wàn)豪氟化工等，都在布局或加大PVDF的生產(chǎn)。

      PVDF是在新能源發(fā)展趨勢(shì)下推動(dòng)的高速發(fā)展的產(chǎn)品，上海勁孚化工認(rèn)為未來(lái)仍有較廣闊的發(fā)展空間！您若半信半疑？別急，請(qǐng)?jiān)俣嗫纯慈缦?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">氟材料PVDF，廣大神通之用途吧：

PVDF在工業(yè)、電子電器、化學(xué)設(shè)備、電線電纜、管道等都有著相應(yīng)的應(yīng)用，主要作為密封、墊圈、內(nèi)襯材料等，最廣煩的應(yīng)用還是應(yīng)用于壓電薄膜、太陽(yáng)能背板膜、鋰電池隔膜等高端功能性薄膜。