聚偏氟乙烯薄膜的拉伸工藝

 壓電薄膜的生產工藝順序中，拉伸薄膜的工序是第二工序。膜片被拉伸延長變薄的目的，是把PVDF熔融狀態結晶得到的a相晶型，變為盧相晶型。《相晶型，它的分子軸處于像彈簧那樣螺旋狀結構，其偶極子的排列隨著分子軸的旋轉而改變方向，此時，偶極子的取向是無規則的，則它的極性相互抵消，而使自發極化量值很小。如果把PVDF薄片經按一定方向拉伸后，膜片的a相晶型轉變為相晶型，其偶極子的取向排列也基本趨向一致，則增強了壓電性。
晶型的鑒別方法，可用紅外光譜吸收和X射線的衍射圖像方法來確認。
(1)拉伸薄膜用設備
PVDF薄膜的拉伸工作，在專門設計的膜片拉伸設備上進行。拉伸設備很簡單：一端是固定夾板，另一端是由絲杠帶動的移動夾板。膜片拉伸時，把膜片兩端分別固定在移動夾板和固定夾板上，開動電機，通過減速帶動絲杠旋轉，則移動夾板慢速移動，把膜片拉伸變薄。這個拉伸變薄的倍數，由工藝條件來決定，一般在3~5倍范圍內。
膜片的拉伸速度比較慢，平穩水平運行的夾頭，由普通電機驅動，通過行星擺線針輪減速箱減速后，用對輪連接使帶動移動夾頭的絲杠轉動，完成絲杠拉動移動夾頭的運行傳動。
膜片被拉伸的同時，要在膜片的幅寬面上（垂直于拉伸方向）局部加熱，加熱器為銅質載熱體，熱源甴電阻加熱器提供。
編者使用的薄膜拉伸設備，可拉伸膜片厚度30-2000μm,幅寬100-350mm，拉伸驅動電機功率500W，電阻加熱功率200-300W。
(2)拉伸薄膜工藝條件及工作要求
PVDF薄膜拉伸時局部加熱溫度：60-140℃。
PVDF薄膜拉伸延長倍數：4倍左右。
拉伸夾頭運行速度：1-50mm/min。
對薄膜拉伸設備的要求如下。
①拉伸運行夾頭應移動速度平穩，工作速度在15-50mm/min范圍內可調。較薄的膜片拉伸用較髙速度、厚膜用低速拉伸。
②被拉伸薄膜的局部加熱溫度要在60℃范圍內可調(厚膜用高溫、較薄膜用低溫工作時加熱溫度要恒定，溫度的上下波動不應大于±2℃.
③銅質加熱載體與膜接觸加熱面應平整光潔，工作運行時始終保持與膜面平行，運行方向與膜被拉伸方向相反。
④被拉伸PVDF薄膜應平整，厚度和寬度尺寸要一致:厚度允差在±5以內，寬度允差為±0.5。膜上不許有雜質、皺折和氣泡現象。 
⑤拉伸膜的工作環境應清潔，無灰塵，空氣干燥，濕度不大于60%。
⑥膜片被拉伸后的厚度允差為±3μm。厚度小于120μm時為透明膜，大于250μm時為乳白色薄片。
⑦拉伸后的膜片在退火處理之前，始終保持被拉伸狀態。所以，每片膜被拉伸后應備有專用支撐桿螺栓，支撐被拉后的膜保持拉伸狀態。