Fluororesin u različitim djelatnostima - Zelena energija

Godine 1934. Njemačka je prvi put razvila poliklorotrifluoroetilen (PCTFE). DuPont je 1938. razvio politetrafluoroetilen. Od industrijalizacije, vrsta fluororesina se povećava, a polje treba proširiti. Zrakoplovstvo, zrakoplovstvo, nafta, kemikalije, strojevi, elektronika, građevinarstvo, pesticidi, medicina i živi materijali.

1 svojstva i vrste fluororezina

Fluorerezin se dobiva homopolimerizacijom ili kopolimerizacijom monomera koji sadrži atom fluora. Elektronegativnost F atoma je 4,0, polumjer van der Waalsova 1,35, energija CF veze je 487,2 kJ / mol, a CF veza ima polarizabilnost od 0,68 cx. Osim toga, posebna struktura čini fluororesin otpornim na toplinu i kiselinu. Ima izvrsne performanse u pogledu alkalne otpornosti, kemijske otpornosti, otpornosti na vremenske uvjete, hidrofobne oleofobnosti, otpornosti na mrlje, neljepljivosti, biokompatibilnosti, propusnosti plina, osjetljivosti na zračenje i niskog koeficijenta trenja. Upotrebljene sorte fluororesina uglavnom uključuju: politetrafluoroetilen (PTFE), poliklorotrifluoroetilen (PCTFE), polivinililiden fluorid (PVDF), polivinil fluorid (PVF) i tetrafluoroetilen-heksafluoropropilenski kopolimer. (FEP), etilen-klortrifluoretilen kopolimer (ECTFE), etilen-tetrafluoretilen kopolimer (ETFE), tetrafluoroetilen-perfluoralkil vinil eter kopolimer (PFA), tetrafluoroetilen šest Fluor-viniliden fluorid kopolimer (THV) i tetrafluoretilena-heksafluorpropilena-trifluoroethylene kopolimer (TFB ).

2 Primjena fluororesina u industriji

Zelena energija

手机

Sekundarna litij-ionska baterija je zelena visokoenergetska baterija koja se pojavila krajem 1980-ih. Prednosti su visokog napona, velikog kapaciteta, malog samopražnjenja, dugog životnog ciklusa i zaštite okoliša. To je obrambena industrija, digitalna kamera, mobilni telefon, prijenosno računalo i svemir. Jedno od žarišta energetskih istraživanja i razvoja posljednjih godina u području tehnologije. Litij-ionske baterije uključuju litij-ionske baterije tekućeg tipa (LIB) i litij-ionske baterije polimera (LIP).

U litij-ionskoj bateriji tekućeg tipa, PVDF smola se uglavnom koristi kao vezivo aktivnog materijala anode i katodne elektrode; u litij-ionskoj bateriji polimera, PVDF modificirana smola se pretvara u polimernu elektrolitnu membranu zajedno s litijevom soli i otapalom. , Smola PVDF zamijenjena je atomom fluora koji ima elektronegativnost 4,0 u vodikovom atomu ugljikovog atoma u ugljikovom lancu, a atori fluora međusobno se odbijaju tako da se atom fluora spiralno distribuira duž ugljičnog lanca, tako da periferija ugljikovog lanca stabilizirana je nizom svojstava. Okružena atomima fluora, ova gotovo sterilna barijera bez ikakvih praznina onemogućuje bilo kojem atomu ili grupi da uđe u unutrašnjost svoje strukture i uništi ugljikov lanac, pokazujući na taj način izuzetno visoku kemijsku i toplinsku stabilnost, što ne samo da PVDF smola ima dovoljno čvrstoća veze i također čine PVDF smola manje osjetljivom na oksidaciju ili redukciju. Istodobno, zbog izuzetno male polarizibilnosti CF veze, koja iznosi samo 0,68 cx, PVDF smola je također visoko izolirajuća.

Stoga, kada se PVDF smola nanosi na litij-ionsku bateriju tekućeg tipa, ona može jamčiti:

(1) odgovarajuća čvrstoća veze kako bi se spriječilo da aktivni materijal padne na strujni kolektor ili pukne tijekom sklapanja akumulatora i odvoji se od strujnog kolektora od strane pokrovnog sloja ili pukne tijekom ponavljanih ciklusa punjenja i pražnjenja; (2) Raspon radnog napona Unutar, ne oksidira ili se ne redukuje lako;

(3) organsko otapalo netopljivo u elektrolitičkoj otopini, ali topivo u oblozi koja se koristi kao površina kolektora struje; (4) može se osigurati dovoljna količina čvrstoće vezivanja u maloj količini.

Osim toga, PVDF smola pogodna je za promociju i primjenu. Polimerna litij-ionska baterija sastoji se od anodnog sloja, katodnog sloja i plastičnog sloja elektrolita između dva pola. Uloga elektrolitnog sloja membrane je da odvoji pozitivne i negativne polove, spreči kratke spojeve i osigura prolazak litijevih iona kako bi se postigla veća vodljivost. Kao elektrolitna membrana polimer-lionske baterije, obično PVDF modificirana smola, poput kopolimera P (VDF-HFP), umreženi polimer PVDF-PEO, itd., Oni ne nasljeđuju samo toplinsku stabilnost i otpornost PVDF smole na koroziju. Ima prednosti velike dielektrične konstante i velike mehaničke čvrstoće, a prevladava nedostatke slabe topljivosti i fleksibilnosti fluororesina. To je idealan materijal od elektrolitne membrane za polimerne litij-ionske baterije.

FEP film ima visoku propusnost svjetla i dobru otpornost na svjetlost i može se koristiti u solarnim kolektorima. FEP membrana se koristi kao konvekcijska barijera u visoko efikasnom solarnom kolektoru proizvedenom od Tekno Term AB. Rezultati ispitivanja pokazuju da koncentrator može isporučiti vruću vodu s temperaturom većom od 100 ° C u roku od jedne godine. Vanjski sloj koncentratora izrađen je od vatrostalnog stakla visoke prozirnosti, a FEP film je smješten ispod staklenog sloja. Budući da je propusnost FEP filma čak 96%, sunčeva svjetlost može se gotovo u potpunosti prenijeti, a pritom je vrlo potisnuta. Obrnuti protok topline. Toplina prikupljena u koncentratoru može se koristiti izravno ili akumulirati u podvodnom spremniku. Prema Tekno Term AB-u, ovaj koncentrator jamči gubitak topline <1,6 w=""> Alinizirani ili srebrni FEP film može se koristiti u sustavu regulacije temperature vanjske površine svemirskog broda. Metalni premaz može osigurati visoku brzinu sunčevog zračenja, dok FEP sloj filma apsorbira toplinsko zračenje svemirskog broda.