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[知识分享] 了解:聚偏氟乙烯PVDF 、全球制造商和主要牌号

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发表于 昨天 16:23 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式
PVDF(聚偏氟乙烯)是一种半结晶性含氟聚合物,由偏氟乙烯(VDF)单体聚合而成,具有独特的化学和物理特性,是高端工业领域的关键材料之一,被广泛应用于多个工业领域。  

一. 核心特性
PVDF(聚偏氟乙烯),主链拥有交替的 CH2-和CF2-基团结构,分为均聚物和共聚物,可以熔融加工。受主链结构的影响,PVDF兼有聚乙烯(-CH2-CH2-)n和聚四氟乙烯(-CF2-CF2-)n的某些优良性质, 但又表现出独特的性能。其核心性能如下:
化学稳定性:耐强酸、强碱、有机溶剂及卤素(除强氧化性酸)。 耐温性:长期使用温度 -40°C~150°C,短期可承受更高温度。 机械性能:高拉伸强度(40~55 MPa)、耐磨、抗蠕变。  电性能:高介电常数(ε≈8~12)、低介电损耗,兼具压电/热电效应。 环境耐受性:耐紫外线、γ射线辐射。  阻燃性:UL94 V-0等级。密度:1.78 g/cm³低表面能,抗污染。
PVDF均聚物与其他氟树脂的性能对比:数据来源:索尔维

二. 化学结构与形态
分子式:重复单元为 -CH₂-CF₂-,氟原子与氢原子交替排列,形成高极性和部分柔韧性的链结构。  结构特点:交替的氟原子和氢原子赋予其高极性和强分子间作用力,同时保留部分柔韧性。结晶度:半结晶性聚合物,结晶度通常为35%~70%(可调控),并可通过加工条件调控,赋予材料刚性与韧性平衡。

三. 合成工艺
主流方法:乳液聚合:水相体系,引发剂如过硫酸盐。悬浮聚合:需高压反应釜,适合高纯度树脂。 原料单体:偏氟乙烯(VDF)单体,需高纯度以避免副反应。工艺流程:  1. 引发体系:过硫酸盐等水溶性引发剂,或有机过氧化物。  2. 反应条件:温度60~100°C,压力2~10 MPa,水作为介质。  3. 后处理:凝聚、洗涤、干燥,得到粉末或颗粒状树脂。共聚改性:可与六氟丙烯(HFP)等单体共聚以改善加工性或柔韧性。

四. 主要应用领域
新能源:锂电粘结剂、隔膜涂层(高纯度、低金属离子需求);  化工防腐:管道、阀门、储罐衬里;  光伏与建筑:太阳能背板膜、超耐候建筑涂料;  电子电气:线缆绝缘层、半导体高纯设备;  医用材料:生物相容性膜材料。 

五. 市场规模
2024 年全球聚偏氟乙烯 (PVDF) 市场规模为 10.6183 亿美元,预计将从2025 年的 11.282 亿美元增至2033 年的 19.138 亿美元,预测期内(2025-2033 年)的复合年增长率为 6.8% 。(数据来源:Straits Research)
聚偏氟乙烯 (PVDF) 市场目前呈现出强劲增长和应用不断扩大的态势。市场受到几个关键因素的推动,其中包括锂离子电池对 PVDF 的需求不断增加,而锂离子电池对于电动汽车和储能系统至关重要,是电池电极粘合剂的理想选择,可提高电池的性能和使用寿命。(文字来源:Maia Research)
此外,PVDF 市场受益于其在建筑涂料中的应用,它具有出色的耐用性和耐候性和耐腐蚀性。这使得它在建筑项目中得到广泛使用,特别是在环境条件恶劣的地区。化学工业也严重依赖 PVDF 用于管道、阀门和其他需要耐腐蚀化学品的部件。(文字来源:Maia Research)
此外,电子行业继续成为 PVDF 市场的重要推动力,因为该材料因其出色的电气性能和耐热、耐化学性而用于各种电子元件。这对于高性能电子设备和系统的生产尤为重要。(文字来源:Maia Research)
 楼主| 发表于 昨天 16:25 来自手机 | 显示全部楼层
六. 制造商及主要牌号
全球范围内,PVDF树脂主要生产商包括Arkema、Solvay、东岳集团、Kureha Corporation、三爱富新材、中化蓝天、浙江孚诺林、巨化股份、昊华科技、联创股份、3M等,其中前五大厂商占有大约78.9%的市场份额。(数据来源:雪球)
1. 阿科玛(Arkema)
阿科玛是生产先进材料和高性能产品的最重要的化学公司之一,其特种聚合物产品组合中的核心产品是 PVDF,是全球聚偏氟乙烯 (PVDF) 市场的主导者。阿科玛的 PVDF 产品线促进了锂离子电池、涂层和过滤系统的进步,反映了绿色化学和先进技术的战略轴线。
阿科玛供应PVDF商品名为:Kynar®,产品类型超280种,应用领域包括太阳能光伏薄膜用、电线电缆用、锂电池粘结剂用、超耐候涂料用、高通量超滤膜用、超纯水生产和输送的管道用等。
Kynar® PVDF 颗粒级牌号
Kynar® PVDF 粉末级牌号数据来源:阿科玛

2. 索尔维(Solvay)
索尔维集团(Solvay S.A.,原译“苏威集团”)是一家总部位于比利时首都布鲁塞尔的跨国性化工集团,1863年由比利时化学家欧内斯特·索尔维创立。索尔维集团的产品被广泛应用于各行业领域,旗下90%的销售产品位居全球前三甲。索尔维在稀土、白炭黑、工程塑料、聚酰胺和中间体、香料及功能化学品、基础化学品、特种化学品、特种聚合物、新兴生物化学等业务领域占据重要地位。
2023年6月16日,索尔维宣布拆分成两家公司。在拆分计划中,作为关键化学品领军企业的 EssentialCo 公司将继续使用 SOLVAY 的名字;SpecialtyCo 公司则将被命名为 SYENSQO,探索科学的未来。
SYENSQO 将包括集团高度创新的业务:特种聚合物、复合材料、消费及工业专用化学品、香料及功能化学品、技术解决方案、油气,以及四个增长平台:电池、绿色氢能、热塑性复合材料、可再生材料和生物技术。
因为习惯叫法,以下仍然称新公司SYENSQO为索尔维(Solvay)。
索尔维PVDF有两个系列:Solef® PVDF和Halar® PVDF,其中Solef® PVDF用于锂电粘结剂、太阳能背板及粒状树脂领域,生产基地在中国和法国。Halar® PVDF主要用于涂料领域,生产基地在美国。除了PVDF均聚物外,可提供各种基于VF2-HFP、VF2-CTFE共聚物的Solef®PVDF牌号。
Solef® PVDF grades数据来源:索尔维

3. 吴羽化学
吴羽株式会社创立于1944年,是一家以生产特殊化学品和树脂为主的国际化集团公司,以高功能新材料、医药与农药、高阻隔性包装材料三大领域核心业务为中心,公司拥有碳纤维、硬碳材料等核心技术与产品,也是世界上为数不多的聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂生产制造商,该产品广泛应用于太阳能电池背板膜、水处理中空纤维膜、锂离子电池正、负极黏合剂等领域,其中在锂离子电池正、负极黏合剂应用上占全球市场份额的50%。
1970年吴羽在日本率先开始了聚偏二氟乙烯树脂(PVDF)的工业生产,商品名称为KF Polymer。
数据来源:吴羽化学
4. 大金(Daikin)
大金集团成立于1924年,是一家集空调、氟化学、冷媒、压缩机的研发、生产、销售、售后服务为一体的世界知名企业。大金氟化工的主要产品分为三个大类,第一大类是“树脂・橡胶”:如氟树脂、氟橡胶、氟涂料、添加剂、薄膜;第二大类是“表面机能材”:包括防污涂层剂OPTOOL、防水防湿涂层剂OPTOACE、氟油DEMNUM等;第三大类是“专业”领域:包括制冷剂、半导体蚀刻剂、半导体内衬板DNPS、电池材料、光学胶结剂OPTODYNE等。
大金开发了两个系列的氟树脂,高性能PTFE树脂“POLYFLON”,可熔融树脂“NEOFLON”。利用作为核心技术的氟聚合物设计与聚合技术,为客户提供丰富的产品种类(聚合物成分×改性型)和完善的用户支持。
NEOFLON VT-475为VDF Copolymer,作为正极材料PVDF的添加剂使用。数据来源:Daikin
5. 美国3M公司
美国3M公司,氟树脂PVDF的商品名 Dyneon™,主要的牌号有:
均聚物:PVDF 6133、PVDF 6010、PVDF 2066/0002、PVDF 6008/0001、PVDF 6012/0000VF2/HFP共聚:PVDF 11008/0001、PVDF 11008/0003、PVDF 6108/0001、PVDF 11010/0000VDF/CTFE共聚:PVDF 31008/0003、PVDF 31008/0009、PVDF 31508/0003、PVDF 31508/0009、PVDF 32008/0009
6. 东岳集团
东岳集团是氟化工龙头,拥有HF-制冷剂-含氟高分子材料一体化产业链。子公司华夏神州是国内PVDF企业中较早介入锂电级PVDF领域的企业之一。主要PVDF产品包括:涂料级PVDF树脂(DS2011、DS203)、锂电粘接剂PVDF树脂(DS202B、DS202D、DS202E)、中空纤维膜级PVDF树脂(DS204)、锂电隔膜级PVDF树脂(DS2026)、水处理膜级PVDF树脂(DS2043)、高强度PVDF树脂(DS2060)、高纯PVDF、共聚挤出PVDF。
7. 巨化股份
巨化集团有限公司,是国内制冷剂全产业链布局龙头企业。公司于二代、三代制冷剂领域具备较强竞争力,公司化工主业涵盖氟化工、氯碱化工、石化材料、电子化学材料、精细化工等,并拥有PVDF、PVDC、PTFE等氟橡塑成熟产能。主要PVDF产品包括:水处理膜级PVDF树脂、锂电级PVDF悬浮树脂、锂电级PVDF分散树脂、膜级PVDF分散树脂、挤出级PVDF树脂、注塑级PVDF树脂。
8. 中化蓝天
中化蓝天隶属于中化集团,浙江省最重要的高端含氟聚合物、含氟精细化学品和氟碳化学品的产业中心,是国内首家实现共聚PVDF产业化的企业。产品包括:锂电级PVDF树脂、涂料级PVDF树脂、水膜级PVDF树脂、制品级PVDF树脂。2005年公司开始着力研发锂电用PVDF胶粘剂树脂,在锂电细分领域先后自主研发高压密磷酸铁锂用、高镍三元用及隔膜涂层用PVDF,目前发展出一系列的锂电池用PVDF粘结剂产品,包括高分子量均聚产品中耐®2533、低分子量均聚产品中耐®2510。
9. 三爱富
上海三爱富新材料股份有限公司成立于2007年,是专业从事氟聚合物(聚四氟乙烯PTFE、聚偏氟乙烯PVDF、氟橡胶FKM等)、氟精细化学品、氟制冷剂等各类含氟化学品的研究、开发、生产和经营的高科技企业。公司生产的聚全氟乙丙烯、氟橡胶等产品的国内市场占有率在50%以上,聚四氟乙烯的品种和销量居国内同行前列,PVDF品种、产量均占国内首位。
10. 联创股份
联创股份主要业务分为数字营销和化工新材料两大板块,2019年,以收购华安新材。山东华安新材料有限公司以化工环保新材料为主业,在原有的含氟聚合物、聚氨酯及聚酯等系列产品基础上,着力于发展聚氨酯新材料,第四代制冷剂,第四代发泡剂,含氟新型聚合物,精细化学品为核心产品的新材料产业链。其含氟聚合物产品主要包括:涂料用PVDF氟树脂(HAJ601)、光伏背板膜用PVDF氟树脂(HAJ602)、水处理膜用PVDF氟树脂(HAJ603)、锂电池电极粘结剂用PVDF氟树脂(HAJ604)。
11. 昊华科技
昊华科技原为中国化工下属公司,昊华科技聚焦高端氟材料、电子化学品、高端制造化工材料和碳减排方案的“3+1”核心业务,致力将公司打造为国内领先国际一流的创新型先进化工材料解决方案提供商。在氟化工领域,昊华科技聚焦于以高端氟材料为核心的氟化工业务。2023年8月,昊华科技购买中化集团、中化资本所持有的中化蓝天100%股权。2024年7月,中化蓝天正式成为昊华科技全资子公司。重组完成后,昊华科技将新增多种氟化工产品线,同时与中化蓝天共有的氟化工产品PVDF(聚偏氟乙烯)等将形成规模优势。昊华科技将借助中化蓝天进入锂电池、汽车、空调、医药农药等高端氟材料供应领域,延伸服务范围,提升市场占有率。
12. 浙江孚诺林
浙江孚诺林化工新材料有限公司是国内新兴的含氟新材料研发、生产和销售的高新技术企业。公司产品涵盖锂电、氟膜、线缆、化工材料等多个行业。孚诺林公司于2010年建成首条分散法PVDF生产线,2012年成功扩产至3000吨/年。2013年中,公司研发成功国内首条悬浮法PVDF生产线,并于2014年3月成功投产。孚诺林所生产的聚偏氟乙烯相比同类产品拥有更高的纯度、更好的热稳定性、更高的分子量,尤其适合锂电产品。PVDF产品包括:PVDF锂电池级、PVDF注塑级、PVDF挤出级、PVDF模压级等。其中,PVDF锂电池粘接剂牌号众多:浙氟龙®FL2100、FL2032、FL2052、FL2300、FL2600、FL2000、FL2001。

七. 总结
PVDF树脂以其独特的氟原子结构,在耐化学腐蚀、耐高温、电性能等方面表现卓越,是新能源、高端制造的核心材料。随着国内技术突破,其应用场景持续扩展,未来在绿色能源和电子领域潜力巨大。出处 “先进功能材料”。
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