含氟聚合物在膜的应用

经实践证明的膜性能

索尔维的含氟聚合物用于生产适合各种生物加工和药品过滤产品的微滤和超滤平板膜及中空纤维膜。

不同分子量的粘度得到严格控制,加上纯度极高,使得该材料成为具有各种孔隙度和形状的薄膜首选材料。

 

含氟聚合物在膜的应用
 粒子粉末
Solef® PVDF60106010
1015
6020
Halar® ECTFE901
902
 
Algoflon® PTFE Algoflon® DF
 分散剂
Aquivion® PFSAE79
E87
D83

含氟聚合物解决方案

优异的耐化学性、水解稳定性、高强度、可在很宽的pH值范围内工作,使这些聚合物成为要求严格的终端应用产品的正确选择。

Solef® PVDF

Solef® PVDF均聚物用于生产耐久性好的长寿命膜。所具有的韧度、耐化学性和氧化稳定性,使膜可以耐受多种多样的进料流和清洁方法。这些材料可溶解于传统加工溶剂,通过DIPS和TIPS工艺,生产出中空纤维和平板膜。

Solef® PVDF均聚物采用悬浮聚合工艺制成,产品呈线性、无凝胶。有各种分子量的粉末和颗粒牌号可供。高分子量等级改善了纤维强度,使纤维断裂降至最低。

典型应用

  • 低压水过滤
  • 污水处理
  • RO/NF预处理

主要特性

  • 高纯度
  • 耐受种类多样的化学品
  • 优异的机械性能
  • 持续使用温度最高为150°C
  • 出色的抗老化性能
  • 便于溶液加工
  • 分子量分布广,支化程度高
  • 对人体无害,获准与食品接触

 

膜用SOLEF® PVDF牌号
颗粒粉末典型分子量, Mw (g/mol)*
Solef® 6010Solef® 6010300-320
 Solef® 1015570-600
 Solef® 6020670-700

*数据来自对DMAc进行凝胶渗透法色谱(GPC)测定,用聚乙烯作校准。
**NMP溶液,固含量10%,25°C


Solef® PVDF用溶剂
良好的溶剂良好的溶胀剂差的溶胀剂无溶剂
DMF
DMAc
NMP
TEP
DMSO

环己酮
g-丁内酯
四氢呋喃
甲基乙基(甲)酮

甲醇
乙醇
甲苯
正己烷

缩写
DMAc: N,N-二甲基乙酰胺
DMF: N,N-二甲基甲酰胺
DMSO: 二甲亚砜
NMP: N-甲基-2-吡咯烷酮;
TEP: 磷酸三乙酯

Halar® ECTFE

Halar® ECTFE以乙烯与三氟氯乙烯为基础材料。在很宽的温度范围内,具有出色的耐受化学性。在pH值为 1~14的范围内保持稳定。

由于具有出色的耐化学性,材料不能采用溶液相转化加工,必须在接近熔点(200~240°C)的温度条件下,用TIPS工艺加工中空纤维。 可以提供分子量和熔融温度不同的两种等级牌好。

主要特性

  • 耐臭氧、耐氯性能优异
  • pH值为1~14的范围内稳定
  • 有限溶于有机溶剂
  • 优良的拉伸性能s
  • 可采用TIPS技术加工
  • 特定牌号符合FDA要求

膜用Halar® ECTFE牌号
颗粒熔体流动指数, g/10 min
ASTM D 1238, 275°C
Halar® 9011.0 (测试时:2.16 kg)
Halar® 9021.0 (测试时:5.0 kg)

物理性能

物理性能
特性测试方法单位Solef®
6010
Solef®
1015
Solef®
6020
Halar®
901
Halar®
902
形式  颗粒,
粉末
粉末粉末颗粒颗粒
密度ASTM D 792g/cm31.781.781.781.681.71
分子量,MwGPC与PS
标准
g/mol
x 103
320570700  
多分散性  2.12.42.2  
溶液粘度Brookfield粘度计cp330(1)1,400(1)2,700(1)  
熔体流动指数ASTM Dg/10 min6.0(2)0.2(2)1.3(3)1.0(4)1.0(5)
吸水性
24小时,23°C
ASTM D 570%< 0.04< 0.04< 0.04< 0.1< 0.1

(1)10% NMP,23°C,50 rpm
(2)熔体流动条件:230°C,5.0 kg (ASTM D 638)
(3)熔体流动条件:230°C,2.16 kg (ASTM D 638)
(4)M熔体流动条件:275°C,2.16 kg
(5)熔体流动条件: 275°C,5.0 kg

机械性能

机械性能
特性测试方法单位Solef®  
6010
Solef®
1015
Solef®
6020
Halar®
901
Halar®  
902
抗拉强度
屈服
ASTM D 638
23°C,50
mm/min
psi
MPa
7,685-8,265
53-57
7,685-8,265
53-57
7,685-8,265
53-57
4,300
30
4,300-4,600
30-32
抗拉强度
断裂
ASTM D 638
23°C, 50
mm/min
psi
MPa
5,075-7,250
35-50
5,075-7,250
35-50
7,685-8,265
25-50
7,800
54
6,500-7,400
45-51
拉伸
伸长
屈服
ASTM D 638
23°C,50
mm/min
%5-105-105-1054-5
拉伸
伸长
断裂
ASTM D 638
23°C, 50
mm/min
%20-5020-5015-50250250-300
拉伸
模量
ASTM D 638
23°C,1
mm/min
kpsi
MPa
348
2,400
319
2,200
239
1,650
240(1)
1,655(1)
265(1)
1,827(1)
弯曲
最大
负载
ASTM D 790
23°C, 2
mm/min
psi
MPa
11,165
77
10,150
70
9,570
66
  
抗弯强度ASTM D 638
23°C, 2.5
mm/min
psi
MPa
   6,800
47
7,840
54
弯曲
模量
ASTM D 790
23°C, 2
mm/min
kpsi
MPa
304
2,100
290
2,000
261
1,800
245
1,690
252(2)
1,737(2)

(1)测试条件:50 mm/min
(2)测试条件:2.5 mm/min

热性能

热性能
特性测试方法单位Solef®
6010
Solef®
1015
Solef®
6020
Halar®
901
Halar®
902
熔点ASTM D 3418°C173173171242220-230
熔解热
80°C至熔融结束
ASTM D 3418J/g6160604228
玻璃转化
温度
DMTA°C-32-30-348585
热稳定性TGA
1%重量损失,N2
°C375-400375-400375-400405405

耐化学品&溶剂性能

耐化学品&溶剂性能
特性Solef®
1015
Solef®
6010
Solef®
6020
水解稳定性+++
无机酸+++
有机酸000
脂肪烃+++
芳香烃+++
脂族醇000
氯化溶剂+++
偶极非质子溶剂000
(1)+++
臭氧+++
伽马射线灭菌(2)+++
汽蒸灭菌+++

(1)无紫外光
(2)最高40 MRad

关键

"+": 聚合物具有耐受性。如有重量增加,不超过2%,如有减少,不会超过0.3%。拉伸屈服强度不低于初始强度的85%。
"0":聚合物的使用受到限制。结果可能不会符合上述标准。如,重量增加可能超过2%。但如果应力低,可以使用聚合物。
"–": 聚合物不具耐受性。聚合物发生相当程度的改变,如发生溶解、化学降解或物理降解。

评价

1. 整体而言,Solef对无机酸具有很好的耐受性。在羧酸中,尽管会有膨胀现象发生,但酸性不会影响聚合物的性能。
2. 偶极非质子溶剂是一大类化学物质,有些是PVDF溶剂(如NMP),有些推荐用于在低温时与PVDF接触的产品(乙酸丁酯 )。
3. 氯和臭氧会产生可能侵蚀PVDF的自由基。在有可能促进自由基形成的情况(如紫外线)下,必须小心所用聚合物可能会具有化学侵蚀性。
4. 伽马射线有可能会损害PVDF,具体取决于辐射剂量。可以耐受20-40 MRad的剂量,但如果剂量更高,可能会发生化学侵蚀。

机构认证

机构认证
 Solef® PVDFHalar® ECTFE
生物加工
USP等级VI1008/0001901
902
水接触
NSF 611008/0001
1010/0001
1010/0901
6008/0001
6010/0001
6010/0000
901
902
 
食品接触
FDA1000和6000系列符合21 CFR 177.2510  
EC指令1000和6000系列符合后续修订的2002/72/EC 标准  
NSF 511008/0001
1010/0001
1015/1001
6008/0001
6010/1001
6020/1001
  

如需机构认证的详细参数和信息,请联系当地销售代表

Algoflon® PTFE

Algoflon® PTFE (聚四氟乙烯) 是一种惰性、无毒聚合物,将性能和加工特性独特地结合在一起。 可提供用分散聚合法制成的精细的凝聚状白色粉末,再用膏状挤出方法加工成结构完整的纤维状结构。

Algoflon® DF粉末在聚合型基材挤出后,不需要加入可溶性填料、发泡激活化学助剂即可很容易膨胀。这一过程在PTFE制成的物体结构上产生了大量的小孔,使性能达到了令人欣喜新的水平。

主要特性

  • 出色的化学稳定性
  • 杰出的耐高温性能
  • 在1~14的pH值范围内稳定
  • 理想的介电性能和绝缘性能
  • 极低的摩擦系数
  • 自润滑
  • 自熄灭
  • 出色的防粘接和离型性能
  • 优异的耐候性和抗老化特性

典型应用

  • 食品饮料加工
  • 气体和液体微量过滤
  • 水处理
  • 工业过滤 (如,过滤袋,集尘器)
  • 惰性燃料电池膜和隔离膜
  • 用情形、防水、透气面料制成的服装

主要优势

  • 适合高性能应用
  • 使用寿命长,耐久性好
  • 减少了对设备的污染和堵塞
  • 提高了对腐蚀性清洁产品的耐受性

Algoflon® DF 粉末的典型特性
性能测试方法单位
服务温度 -260~260°C
耐高温性能 在高达260°C下稳定
350°C时,每小时重量损失0.001%
耐化学性ASTM D 543化学惰性强
耐溶剂性ASTM D 543在300°C高温下不溶解
吸水性ASTM D 5700.0%
摩擦系数ASTM D 1894静态= 0.08 动态 = 0.06
导热性ASTM C 1770.24 W/m°C
防火性UL 94V-0
极限氧指数ASTM D 2683>95%
耐老化和耐候性 暴晒超过20年,保持稳定

Aquivion® PFSA

Aquivion® PFSA (全氟磺酸树脂)由氟乙烯单体和磺酰氟制成的官能化全氟离聚物。该聚合物具有短的低分子量侧链,使之成为独特的离子导电全氟聚合物,具有独特的性能优势。

典型膜应用

  • 聚合物电解质燃料电池(PEFC)
  • 电解槽
  • 气体加湿汽化系统
  • 金属-离子回收细胞(Donnan透析)

典型分散应用

  • 膜过滤装置用表面改性剂
  • 强酸催化体系
  • 电化学传感器
  • 阳离子交换树脂
  • 电子活性聚合物
  • 给药装置

主要特性

  • 更高结晶度,改善了机械性能
  • 增强质子(和锂+,钠,钾,钾)电导率
  • 一流的离子导电性,尤其在高温、低湿度条件下,更是如此
  • 非常高的官能性,以及有优异的耐热-化学性
  • 当量低于竞争性聚合物
  • 侧链短于其它离子导电性全氟聚合物
  • 将强大的官能性和出色的耐热-化学性能结合在一起

Aquivion® PFSA膜及分散剂
 
量,
g/mol SO3H
典型
厚度,
微米
典型
浓度,
% 离聚物
典型溶剂
Aquivion® E7979025-200  
Aquivion® E8787025-200  
分散剂
Aquivion® D83830 6-20
1-二异丙巴比土酸
2-二异丙巴比土酸