回收PVDF秘密

回收PVDF，肉眼看到的是白色粉末，PVDF是线状结晶性聚合物，存在非结晶区域。结晶链段并不能自由的活动，非晶区（或者准晶区）存在缺陷，可以自由活动。结晶涉及三个实际问题，极片的吸液能力、柔韧性以及粘结力。非晶区吸液能力强，所谓的溶胀主要在非晶区进行。我们知道极片在电解液中浸泡一段时间后，会出现掉料问题，说明溶胀溶解导致粘结能力弱。由于非结晶区域分子间作用力弱，因此柔韧性较好。

那么什么造成了结晶度的差异呢？

主要是链的对称性以及规整性，当然也有其他因素。PVDF有两种制备工艺，乳液法和悬浮法，乳液法采用高温环境，造成的-CH2-CF2-混序排列，头-头、头-尾混排，同时乳液法分子量分布更宽，因此造成乳液聚合法制备的PVDF较悬浮法制备的PVDF规整性减弱，结晶度低。结晶度低会造成吸液更好，但是在极片中，吸液主要靠粉体，PVDF的吸液会造成附着力下降，再但是，由于有一些高分子量物质（分子量分布宽）的团聚，反而造成的粉体与极片附着力的提高。

这里讲到了附着力的测试，常用方法即180°C剥离。分散差的浆料制备的极片，由于PVDF分散不均会，随着剥离的位移增加，附着力有较大的波动，因此附着力的测试也可以表征极片分散的效果。通常在正极分散不好的情况下，我们在电镜中发现的颗粒呈火山口一样的形状，如果将粉体和箔材剥离，会发现火山口位置存留一个难以剥离的小点，这就是我们常见的正极麻点现象。

再讲一下改性，改性主要放在进阶中，这里简单介绍一下，改性引入极性基团，降低了亲油性，因此改性后的PVDF制备的浆料以及胶液，粘度都很低，但是PVDF的分散会更均匀，附着力也会更高。同时极性基团也能够捕捉NMP中的游离胺（NMP的制备原料中导入甲胺，由于是可逆反应，该甲胺有助于提高NMP纯度，加入草酸同样是捕获甲胺），防止进攻-CF2-CH2-中的H，开头说了，由于F的强大吸电子作用，这个H极易受到攻击，发生消除反应形成不饱和双键，双键π-π*跃迁使胶液显色，而且双键易于受攻击与周围PVDF发生交联反应，形成凝胶，就失效了。