回收PVDF秘密

回收PVDF，肉眼看到的是白色粉末，PVDF是線狀結晶性聚合物，存在非結晶區域。結晶鏈段并不能自由的活動，非晶區（或者準晶區）存在缺陷，可以自由活動。結晶涉及三個實際問題，極片的吸液能力、柔韌性以及粘結力。非晶區吸液能力強，所謂的溶脹主要在非晶區進行。我們知道極片在電解液中浸泡一段時間后，會出現掉料問題，說明溶脹溶解導致粘結能力弱。由于非結晶區域分子間作用力弱，因此柔韌性較好。

那么什么造成了結晶度的差異呢？

主要是鏈的對稱性以及規整性，當然也有其他因素。PVDF有兩種制備工藝，乳液法和懸浮法，乳液法采用高溫環境，造成的-CH2-CF2-混序排列，頭-頭、頭-尾混排，同時乳液法分子量分布更寬，因此造成乳液聚合法制備的PVDF較懸浮法制備的PVDF規整性減弱，結晶度低。結晶度低會造成吸液更好，但是在極片中，吸液主要靠粉體，PVDF的吸液會造成附著力下降，再但是，由于有一些高分子量物質（分子量分布寬）的團聚，反而造成的粉體與極片附著力的提高。

這里講到了附著力的測試，常用方法即180°C剝離。分散差的漿料制備的極片，由于PVDF分散不均會，隨著剝離的位移增加，附著力有較大的波動，因此附著力的測試也可以表征極片分散的效果。通常在正極分散不好的情況下，我們在電鏡中發現的顆粒呈火山口一樣的形狀，如果將粉體和箔材剝離，會發現火山口位置存留一個難以剝離的小點，這就是我們常見的正極麻點現象。

再講一下改性，改性主要放在進階中，這里簡單介紹一下，改性引入極性基團，降低了親油性，因此改性后的PVDF制備的漿料以及膠液，粘度都很低，但是PVDF的分散會更均勻，附著力也會更高。同時極性基團也能夠捕捉NMP中的游離胺（NMP的制備原料中導入甲胺，由于是可逆反應，該甲胺有助于提高NMP純度，加入草酸同樣是捕獲甲胺），防止進攻-CF2-CH2-中的H，開頭說了，由于F的強大吸電子作用，這個H極易受到攻擊，發生消除反應形成不飽和雙鍵，雙鍵π-π*躍遷使膠液顯色，而且雙鍵易于受攻擊與周圍PVDF發生交聯反應，形成凝膠，就失效了。