聚偏氟乙烯(PVDF)是 VDF 的均聚物或少量改性單體和 VDF 的共聚物,屬于可熔融加工氟樹脂,是市場規模僅次于 PTFE 的第二大氟樹脂。PVDF 的推薦使用溫度為-60℃-150℃,具有良好的抗化學腐蝕、抗水解、抗紫外線和耐氣候性能,機械強度優于其他氟樹脂,可燃性低,電絕緣性能好。力學性能方面,PVDF 具有極好的力學性能,抗蠕變性明顯優于全氟碳聚合物,反復撓曲的壽命更強,也更耐老化;化學性質方面,PVDF 能在較高溫度下抵御大多無機酸、弱堿、鹵素、氧化劑、有機脂肪族、芳香族化合物和氯代溶劑;電性能方面,PVDF 獨一無二的介電性質和同質多晶現象賦予其很高的壓電和熱電活性。Pennwalt 公司于 1965 年建立了第一家大規模工業化 PVDF 生產裝置,此后PVDF 的生產和應用得到了發展。根據加工工藝和用途可分為涂料級、模壓級、擠出級、線纜級、薄膜級、電池級。
PVDF 由 VDF 聚合得到,聚合時也可加入共聚單體如 HFP、CTFE、TFE 以改性,通常是為了抗改變沖擊強度和伸長率。VDF 生產 PVDF 的聚合是由自由基加成聚合,聚合方法有乳液聚合、懸浮聚合和溶液聚合,在工業化生產中,無論是 VDF 的均聚物還是以 VDF 為主體的共聚物,乳液聚合和懸浮聚合均占有絕對優勢。乳液聚合反應是一種在水中進行的非均相反應,乳液聚合也適用于HFP 和 VDF 共聚制改性 PVDF,聚合結束后放出乳液,將乳液凝聚則可得到粉狀 PVDF,將粉料烘干后送擠出機進行熔融擠出造粒則可得到粒料;懸浮聚合相比于乳液聚合的優勢在于可以減少反應壁上聚合物的沉積黏壁,產品雜質較少,無須使用表面活性劑,后續處理更簡單。目前國內由乙炔路線和 VDC 路線生產 R142b,PVDF 生產路徑則包括 R142b、VDC、R143a、R152a 等路線,不同的技術路徑要求選擇不同的熱解溫度、催化劑及促進劑。
受下游需求增加驅動,國產 PVDF 供給快速擴張。早期僅外企阿科瑪、蘇威、吳羽掌握鋰電池級 PVDF 的生產工藝,且采取技術封鎖,市場由上述企業所壟斷。從幾年前開始,國內企業逐漸掌握生產工藝,產品質量隨時間提高,成功打入下游市場,目前國產鋰電池級 PVDF 在低端領域用量較大。隨著 PVDF 下游需求持續增長,國產產品質量進一步提升,PVDF 國產替代前景廣闊。2020年國內多家 PVDF 企業紛紛投產,產能大幅增長 180%,2019 年國內僅 2.5 萬噸產能,2020 年已達到 7 萬噸,有效產能 6.48 萬噸,目前三愛富和東岳化工擁有國內最多有效產能。據百川盈孚數據及我們統計,目前國內已知待投產能共有 12.5 萬噸,PVDF 產能有望保持高增速。PVDF 生產旺盛,2019 年至 2021年上半年,PVDF 產量同比增速均超過 100%。2021 年上半年,行業開工率保持在 90%左右,產量 2.64 萬噸,同比增長 169.39%。