PVDF由偏氟乙烯单体聚合而成,其分子主链上含有大量CF键,这些高电负性CF键赋予了PVDF优秀热稳固性、化学稳固性。和此同时,PVDF还存于两种晶型:α相、β相,其中β相具有更高极性、活性,因此于某些特殊用途场景下更受欢迎。尽管如此,PVDF低极性、高度结晶性使其于大多数有机溶剂中难以溶解。
NMP作为一种强极性非质子溶剂,拥有较高介电常数、优良溶解能力,能够很好削弱PVDF分子间范德华力及氢键作用。当PVDF被加入到NMP中时,NMP分子会优先吸附于PVDF表面,并逐步渗透进入其晶格结构内部,导致晶体结构部分破坏并最终实现溶解。另外,NMP还可以通过形成氢键和PVDF分子上极性基团相互作用,进一步促进溶解过程有。
PVDF于NMP中溶解性为制备性能很好涂层材料提供了便利条件。例如,于锂离子电池隔膜涂覆行业,通过将PVDF溶解于NMP中配制成浆料,再将其均匀涂覆于基材表面后干燥固化即可获得兼具机械强度、电解液浸润性复合隔膜。另外,该体系还大量用途于燃料电池、光伏器件高端生产行业。
PVDF于NMP中优良溶解性得益于两者间特殊物理化学兼容性。随着相关技术连续进步,未来有望开发出更多基于此体系功能性材料以满足日益增长市场需求。
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