聚偏氟乙烯〔PVDF〕挤出成型是一种高效热塑性塑料加工方法，适用于生产管材、板材、薄膜、纤维、线材许多产品。以下是该工艺关键信息概述。
1. 工艺概述、适用性
PVDF 是一种热塑性氟聚合物，易于使用行业标准挤出设备进行加工。其挤出成型适用于生产很多形状产品，包括型材、薄膜、板材、管材、涂层。
2. 工艺流程、关键参数
典型挤出工艺流程包括：物料干燥、熔融塑化、挤出成型、冷却定型、后续处理〔如拉伸、退火〕。
温度设置：加工温度需高于 PVDF 熔点〔约 171°C - 175°C〕，具体范围取决于产品形式。
通用挤出/复合：温度通常于 210°C - 230°C 之间。
纤维熔融纺丝：机筒温度分布通常于 190°C - 220°C，口模温度可达 205°C - 240°C。
中空纤维膜：挤出温度范围约为 140°C - 170°C。
薄膜/片材流延：口模温度需精确控制，例如生产双腔微管时，模具温度于 202°C - 252°C 范围内变化会直接影响产品椭圆度。
螺杆转速：根据设备、产品要求调整。例如，复合工艺中可采用 200 rpm，而于某些精密挤出中转速较低〔如 8-20 rpm〕。
冷却、拉伸：挤出物料需迅速冷却以定型。为了获得压电性能，通常要对薄膜或纤维进行单向或双向拉伸〔拉伸比可达 6-10 倍〕还有极化处理，以促进非极性α相向压电β相转变。
3. 设备、模具
主要设备：可使用单螺杆或双螺杆挤出机。对于薄膜生产，要配合流延机；对于纤维，则要熔融纺丝设备。
模具设计：模具设计直接决定产品截面形状。对于复杂截面〔如双腔管〕或复合产品，要使用精密共挤模具。
4. 材料特性、相转变
PVDF 于挤出过程中相行为是其用途关键。
结构演变：于挤出、拉伸过程中，PVDF 晶体结构可以从 α 相〔非极性〕转变为 β 相〔极性，具有压电性〕。
性能影响：加工条件〔如温度、拉伸比、退火〕显著影响最终产品结晶度、相组成还有介电、压电性能。
5. 主要用途行业
PVDF 挤出产品凭借其优秀耐化学性、耐候性、机械强度、功能性，被大量用途于：
压电器件：用于传感器、能量收集纤维、织物。
性能很好膜材料：如水处理或气体分离中空纤维膜。
耐腐蚀产品：化工行业管材、板材、涂层。
线材、纤维：用于功能性纺织品、复合材料。
领先复合材料：通过、碳纳米管填料共混挤出，制备功能性复合材料31。
6. 技术优势、挑战
优势：
可连续化生产，效率高。
能够生产形状复杂、长度不受限产品。
通过工艺控制可很好调控材料结晶结构、功能特性。
挑战：
加工温度窗口需精确控制，温度过高也许导致分解。
熔体粘度较高，要较大挤出压力。
为获得高β相含量，要精确后续拉伸、极化工艺。
7. 当前研究、发展趋势
当前研究集中于通过挤出成型优化 PVDF 基材料功能性：
纳米复合材料：研究将碳纳米管纳米填料、 PVDF 共混挤出，以提升导电或介电性能32。
3D打印线材：开发适用于熔融沉积成型〔FDM〕3D打印 PVDF 基压电线材3334。
工艺-结构-性能关系：深入探索挤出、拉伸、退火全流程工艺参数对最终产品压电、介电性能影响机制3536。
可持续加工：探索更环保加工助剂、工艺。
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