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個體經營(尹軍林)

回收PVDF秘密

發布時間:2019年09月03日

回收PVDF,肉眼看到的是白色粉末,PVDF是線狀結晶性聚合物,存在非結晶區域。結晶鏈段并不能自由的活動,非晶區(或者準晶區)存在缺陷,可以自由活動。結晶涉及三個實際問題,極片的吸液能力、柔韌性以及粘結力。非晶區吸液能力強,所謂的溶脹主要在非晶區進行。我們知道極片在電解液中浸泡一段時間后,會出現掉料問題,說明溶脹溶解導致粘結能力弱。由于非結晶區域分子間作用力弱,因此柔韌性較好。


那么什么造成了結晶度的差異呢?


主要是鏈的對稱性以及規整性,當然也有其他因素。PVDF有兩種制備工藝,乳液法和懸浮法,乳液法采用高溫環境,造成的-CH2-CF2-混序排列,頭-頭、頭-尾混排,同時乳液法分子量分布更寬,因此造成乳液聚合法制備的PVDF較懸浮法制備的PVDF規整性減弱,結晶度低。結晶度低會造成吸液更好,但是在極片中,吸液主要靠粉體,PVDF的吸液會造成附著力下降,再但是,由于有一些高分子量物質(分子量分布寬)的團聚,反而造成的粉體與極片附著力的提高。


這里講到了附著力的測試,常用方法即180°C剝離。分散差的漿料制備的極片,由于PVDF分散不均會,隨著剝離的位移增加,附著力有較大的波動,因此附著力的測試也可以表征極片分散的效果。通常在正極分散不好的情況下,我們在電鏡中發現的顆粒呈火山口一樣的形狀,如果將粉體和箔材剝離,會發現火山口位置存留一個難以剝離的小點,這就是我們常見的正極麻點現象。


再講一下改性,改性主要放在進階中,這里簡單介紹一下,改性引入極性基團,降低了親油性,因此改性后的PVDF制備的漿料以及膠液,粘度都很低,但是PVDF的分散會更均勻,附著力也會更高。同時極性基團也能夠捕捉NMP中的游離胺(NMP的制備原料中導入甲胺,由于是可逆反應,該甲胺有助于提高NMP純度,加入草酸同樣是捕獲甲胺),防止進攻-CF2-CH2-中的H,開頭說了,由于F的強大吸電子作用,這個H極易受到攻擊,發生消除反應形成不飽和雙鍵,雙鍵π-π*躍遷使膠液顯色,而且雙鍵易于受攻擊與周圍PVDF發生交聯反應,形成凝膠,就失效了。

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