,PVDF分子鏈由偏二氟乙烯單體構(gòu)成,其主鏈上氟原子賦予了材料優(yōu)良耐化學(xué)性、熱穩(wěn)固性。然而,這些強(qiáng)電負(fù)性氟原子也使得PVDF分子間作用力較強(qiáng),從而降低了其溶解性。盡管如此,NMP作為一種極性很強(qiáng)非質(zhì)子性溶劑,其分子中吡咯環(huán)、羰基結(jié)構(gòu)能夠和PVDF分子形成較強(qiáng)相互作用力。具體來說,NMP中羰基可以通過氫鍵和PVDF分子鏈中氟原子或氫原子有作用,和此同時(shí)NMP分子間ππ相互作用也有助于削弱PVDF分子鏈間范德華力,從而實(shí)現(xiàn)PVDF部分溶解。
于實(shí)際操作中,為了增強(qiáng)PVDF于NMP中溶解效率,通常要對PVDF進(jìn)行預(yù)處理,例如通過加熱或攪拌促進(jìn)分子鏈解纏結(jié)。另外,選擇合適溫度范圍〔一般為60℃~120℃〕、控制適當(dāng)攪拌速度也至關(guān)很大。溶解后PVDF溶液可以用于制備鋰離子電池隔膜、涂層材料性能很好產(chǎn)品。值得注意是,雖然PVDF能夠于NMP中溶解,但溶解度有限,且殘留未溶解部分也許會影響最終產(chǎn)品性能。因此,于生產(chǎn)中,往往要結(jié)合其他輔助措施來優(yōu)化PVDF溶解效果。
上述概括起來PVDF于NMP中溶解過程是許多分子間相互作用共同作用結(jié)果。盡管溶解度有限,但這一特性為PVDF用途開辟了新也許性,尤其是于新能源、功能材料行業(yè)。未來,隨著新型溶劑、改性技術(shù)發(fā)展,PVDF于NMP中溶解性能有望進(jìn)一步提升,從而滿足更多高精度用途場景需求。
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