PVDF热缩管能耐175℃高温？知道原理后不得不服

　　在热缩管产品的目录中，PVDF热缩管的耐温标示一般会写到175℃，而普通的聚烯烃热缩管则要低很多，通常只有几百度左右。人们的第一反应就是产生质疑：只不过是多了个氟原子而已，怎么就提高了这么大的耐高温性能呢?只有搞明白它的背后是怎样的材料逻辑的时候，才会产生出一种敬佩的感觉来。本文将会从分子结构开始一直到实际的应用过程，并且把175℃这个数字的历史渊源全部说清楚。

　　一、普通的材料为什么会怕热

　　普通的热缩管主要用的是聚烯烃做原料，本质上就是长链的碳氢化合物，在链条和链条之间依靠比较薄弱的分子间的相互作用力来保持连接。当温度上升的时候，分子链的热运动会更加剧烈，在能量大于分子间的吸引力所限制的情况下，链段就会发生相对移动，从而使材料变软并产生形变;当温度再高一些的时候，碳氢键就会再次被氧化而断裂了，材料就变得很脆，并且容易出现开裂或者粉化的现象。

　　因此某种材料所能承受的最大温度是由两个因素决定的：分子链能否轻易地滑动、化学键能不能很容易地断裂。聚烯烃在两个方面都处于劣势，因此它的耐温只能达到125℃左右的原因也就此产生了。

　　二、PVDF分子的优势：氟元素带来的多重好处

　　PVDF即聚偏氟乙烯，在其分子链中每间隔一个碳原子就会有两个氢原子被氟原子所替代。由于含有大量的氟化物，所以带来的是三个方面性能上的飞跃。

　　第一种就是非常坚固的化学键。碳氟键是有机化合物中最为牢固的一种化学键，在所有的有机化学键里都占有很高的地位，它的键能远远大于碳氢键。高温所供给的能量可以摧毁普通的碳氢键，但是很难动摇到碳氟键上。分子骨架通过一个又一个“高强连接点”来固定住，在高温之下不容易发生裂解现象，这就是耐热性的基本物质基础。

　　第二个方面就是致密的原子屏蔽。氟原子体积较大、电负性很强，在分子链外面形成了一层密不透风的盔甲，以此来阻挡氧、水以及各种各样的化学物质，并将其拒之门外。高温老化的过程就是氧化反应加快，在这层屏障之下，氧化途径无法发挥作用。另外也因为PVDF具有同时抗酸和碱以及抗溶剂的能力，所以它的耐温性和耐腐蚀性都是由同一种结构原理所决定的。

　　第三是半结晶结构的支持。PVDF属于半结晶性的氟塑料，在它的分子链里有一小部分形成了整齐的晶体区域。晶区熔点很高、结构非常稳定，就像骨架中的一根“钢筋”，在较高的温度下仍然能够保持材料的形状和力学性能。这也就是PVDF热缩管管壁比较硬的原因了。

　　这三个因素一起作用下，175℃长时间工作的高温环境，并不是夸大其词的说法，在这里它就是结构所赋予的能力极限了。

　　三、175℃在现实生活中代表什么意思

　　数字要和实际情况对比起来才好理解：汽车发动机舱在长时间运行之后局部温度可以达到120℃到150℃之间;光伏逆变器、变频器等功率器件内部持续温度常常超过100摄氏度;工业烘箱、涂装烘烤线、电机周边等都处在较高的温度下。

　　在125℃级材料只能勉强应对或者加快老化的情况之下，175℃级的产品则留有较大的安全裕度。寿命上的差别是以指数形式增长的：普通的管子几月就会变硬、变脆;而PVDF热缩管则可以长期稳定的使用几年之久。

　　第四部分：和近亲属的相关资料进行比较

　　了解PVDF的作用之后，在把PVDF放到氟族材料中去比较一下会比较好一些。

　　氟橡胶热缩管属于弹性体路线，在长时间内可以承受200℃以上的温度，并且具有很好的抗油性，在发动机舱和液压系统的高温含油环境中使用效果非常好。氟橡胶热缩套管属于同一系列的产品，在规格、结构等方面存在一定的差别，但是它们的应用逻辑是一致的，在更加严苛的工作环境中就越能体现出它的价值。

　　相比而言，PVDF为硬质氟塑料，在没有油污、温度不超过170摄氏度的情况下，它是性价比较高的选择。电池组、电容、逆变器等等各个部分的绝缘保护就是它主要的应用领域。

　　双壁热缩管所代表的是另外一个层面的东西，那就是结构了。它是通过内部热熔胶来达到密封和防水的效果，并且它的材料耐高温属于另外一条技术路径，在选择的时候要分别进行评价。而花纹热缩管主要依靠表面纹理来达到防滑和抓握的效果，并不涉及耐高温的问题，在同一个赛道上跑不出来。

　　第五条 使用中的一些常识性提示

　　第一种是把连续耐高温和瞬时耐高温区分开来。175℃一般是指长时间连续使用的最高允许温度，在短时间内冲击的情况下可以达到更高的温度，但是不能以此为由长期超温使用。

　　第二点是加热收缩要充分、均匀。PVDF材料在收缩的时候比普通的管道要高一些，所以建议使用热风枪来对管子进行均匀加热，并且不要用明火直接照射或者让其局部过热。

　　第三点是尺寸相配要遵守基本的原则，在收缩之前能够顺利地套进去，在收缩之后又会非常贴合。收缩比一般取2：1、3：1等值，在被包裹物体最大最小直径中选择一个作为收缩比的标准。

　　第四点是防止长时间曝晒，在一般的仓库条件下就可以使产品一直保持良好的状态。

　　结语

　　PVDF热缩管可以承受175℃以上的高温，这并不是依靠简单的工艺改良来实现的，而是在于碳氟键形成的坚固骨架、氟原子产生的紧密屏蔽以及半结晶结构提供的稳定性支持这三个方面共同构成的一个分子级别的防护屏障。理解了这一点之后，再去观察电池和工业设备中那些默默无闻的工作着的管道材料时，就很容易得出这样的结论：每一种材料的进步都意味着分子世界的一次重新构建;选择合适的材料，就给系统长久可靠的运转奠定了最好的基础。