聚偏氟乙烯(PVDF)樹脂兼具含氟樹脂和通用樹脂的特性，有著優(yōu)良的綜合性能：優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕、耐高溫、耐氧化、耐氣侯性、耐紫外線、耐輻射性能，還有壓電性、熱電性等特殊性能，廣泛應(yīng)用于化工設(shè)備、電子電氣和建筑涂料三大領(lǐng)域，已成為氟樹脂中僅次于聚四氟乙烯的第二大品種。 聚偏氟乙烯可通過乳液聚合和懸浮聚合制得。 1、乳液聚合 乳液聚合體系主要有單體、引發(fā)劑、水、乳化劑四個基本成分組成。 引發(fā)劑主要有兩類：無機過氧化物(過硫酸鹽等)、有機過氧化物(烷基過氧化物等)、烷基過氧化碳酸酯、偶氮化合物也可引發(fā)PVDF聚合。有機過氧化物引發(fā)制得的PVDF含有非離子化端基，比由過硫酸鹽引發(fā)的PVDF有較好的熱穩(wěn)定性，二異丙基過氧化二碳酸酯(IPP)是工業(yè)卜-常用的偏氟乙烯引發(fā)劑。 引發(fā)劑的用量對聚合速率及聚合物性能影響很大，合適的引發(fā)劑濃度能夠提供有效的高活性自由基濃度，來實現(xiàn)預(yù)期的聚合速率。引發(fā)劑濃度過高會對聚合物的熱穩(wěn)定性造成不利影響，特別是熔融速率、伸長率和聚合物的產(chǎn)量三個參數(shù)受到的影響最大。隨著引發(fā)劑用量增大，產(chǎn)生的初級自由基也越多，引發(fā)聚合的速度也就越大；但引發(fā)劑用量太大時，產(chǎn)生的初級自由基太多，引發(fā)聚合的速率很快，自由基終止的機會也多，聚合反應(yīng)不平穩(wěn)，產(chǎn)量下降，聚合物的性能也變差。 乳液聚合工藝如下所示： 先將高壓釜抽真空、充氮排氧，重復(fù)多次，嚴格排凈微量的氧。吸人一定量的去離子水和一定量的引發(fā)劑、助劑，壓入少量VDF單體。加熱至反應(yīng)溫度，隨著反應(yīng)進行，保持釜內(nèi)壓力，不斷補加VDF單體至單體槽壓幾乎無變化時結(jié)束反應(yīng)。將未反應(yīng)的單體同收重復(fù)利用，聚合物經(jīng)過凝聚(破乳)、洗滌、干燥得到產(chǎn)品PVDF。 乳液聚合的優(yōu)點：聚合速率快，同時產(chǎn)物分子量高，可在較高溫度下聚合；直接應(yīng)用膠乳的場合，如水乳漆、粘結(jié)劑等，更宜采用乳液聚合。乳液聚合的缺點：需要固體聚合物時，乳液需經(jīng)破乳(凝聚)、洗滌、脫水、干燥等工序，生產(chǎn)成本較懸浮聚合高；產(chǎn)品中留有乳化劑等，難以完全除盡，有損電性能。 2、懸浮聚合 懸浮聚合制備PVDF的工藝流程說明如下：在配有攪拌的不銹鋼高壓釜內(nèi)加入一定量的去離子水和分散劑，密閉反應(yīng)釜，抽真空，用氮氣置換，再抽真空，充人氮氣，壓力略高于大氣壓。攪拌，升溫至50℃ ，壓力到3．5 MPa。加入部分單體及相應(yīng)量的 引發(fā)劑和其他助劑，聚合反應(yīng)開始。繼續(xù)以一定速率加入單體和相應(yīng)比例的引發(fā)劑及其他助劑，維持溫度及壓力，直到單體加完，壓力降到2.8 MPa，停止攪拌，反應(yīng)結(jié)束。進行后處理。聚合物收率一般84.8wt％~94.7wt％。 懸浮聚合的優(yōu)點：與乳液聚合相比，懸浮聚合物上吸附的分散劑量少，有些還容易脫除，產(chǎn)物含有較少的雜質(zhì)；后處理工序比乳液聚合簡單，生產(chǎn)成本較低，粒狀樹脂可以直接用來加工。懸浮聚合的缺點：聚合周期長，裝置生產(chǎn)率較低。