由其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)及其對(duì)各種有機(jī)、無機(jī)、金屬等物的親和力而具有的特殊的物理、化學(xué)、機(jī)械、熱等性能使其廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如涂料、塑料、纖維、膜、電器、電池、涂層、密封等方面。其中最重要的就是其具有極好的耐高溫的性能，故可廣泛的用作高溫的絕緣材料、耐蝕的涂層材料、耐腐蝕的密封材料等
由其通用名稱可知PVDF即為聚維酚的二烯衍生物，其主要的特性是其分子中含有兩根與其主鏈上的兩根烯的氫原子都被氟取代而成的雙取代的二烯基，其化學(xué)式為(C2H2F2)n。基于對(duì)乙烯二氟單體的自由基聚合而得的，其基本的結(jié)構(gòu)單元為–CH?–CF?–的半結(jié)晶的氟聚合物。由PVDF的分子鏈中大量的氟原子使其兼具了高的化學(xué)惰性、耐腐蝕、耐高溫、耐氧化等優(yōu)良的物理、化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)又保持了較低的密度（≈1.78?g·cm?3）與良好的機(jī)械柔韌性等一系列優(yōu)良的性能。
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1. 結(jié)構(gòu)與晶相
PVDF 能形成四種主要晶相：α、β、γ、δ。
- α相 為最常見的非極性相，鏈段呈交替排列，導(dǎo)致偶極子相互抵消。
- β相 是極性相，鏈段全部平行排列，產(chǎn)生強(qiáng)偶極子，是 PVDF 具備 壓電、鐵電、熱電 性能的關(guān)鍵相[]。
- γ相 與 β 相類似，也具備極性，但極化程度略低。
- δ相 是在高電場(chǎng)下由 α 相轉(zhuǎn)變而來，亦具極性。
借助對(duì)α相的拉伸、機(jī)械拉伸、熱處理或電場(chǎng)的極化等特殊的工藝處理，可將其轉(zhuǎn)化為β/γ/δ相，從而大大激活其獨(dú)有的功能性.。
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3. 常見加工方式
- 熔體擠出 / 注塑：適用于制備管材、棒材、薄片。
采用對(duì)有機(jī)溶劑（如DMF、NMP等）的充分的溶解后再通過澆鑄的形式將其制成薄膜手段，再通過對(duì)其進(jìn)行一定的機(jī)械拉伸處理就可得到高的β相含量的薄膜，目前已將其應(yīng)用于了壓電傳感器等眾多的領(lǐng)域。
- 紡絲（靜電紡絲、熔體紡絲）：制備納米纖維或微纖維，用于過濾膜、能量收集器等。
憑借熱壓或熱成型的工藝便可制造出復(fù)合材料或多層的復(fù)雜的復(fù)合結(jié)構(gòu)，如：碳纖維的熱壓板、熱成型的碳纖維復(fù)合材料的汽車底盤等。
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4. 主要應(yīng)用領(lǐng)域
1. 壓電/傳感器/執(zhí)行器
其以PVDF薄膜的壓電效應(yīng)廣泛地應(yīng)用于了壓力的傳感、聲波的探測(cè)、加速度的計(jì)量以及柔性觸摸的傳感器等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用中。其極為寬的頻帶（可達(dá)10?3–10??Hz）以及對(duì)聲的極低的阻抗，使其在水聲、醫(yī)學(xué)超聲的探頭中都表現(xiàn)得尤為突出。
2. 能量收集
依托于以PVDF為核心的壓電納米發(fā)電機(jī)的不斷深入的研究將不僅能將我們周圍的各種機(jī)械的振動(dòng)、人體的運(yùn)動(dòng)等都能轉(zhuǎn)化為電能，推動(dòng)了可穿戴的電子、無線的傳感網(wǎng)絡(luò)等的發(fā)展。
3. 介電/電容材料
PVDF材料因?yàn)榫邆湎鄬?duì)較高的介電常數(shù)，同時(shí)損耗又比較低，所以經(jīng)常被應(yīng)用到高性能電容器以及儲(chǔ)能器件當(dāng)中。特別是當(dāng)在復(fù)合材料里加入陶瓷或者碳納米管后，其介電性能還能得到進(jìn)一步提升。
4. 過濾膜
PVDF膜因具備耐高溫、抗化學(xué)腐蝕以及低表面能的特性，在水處理、空氣過濾和醫(yī)藥分離等多個(gè)領(lǐng)域中，都得到了極為廣泛的應(yīng)用。但由其較強(qiáng)的疏水性又使其易與污垢的親水分子發(fā)生強(qiáng)的 van der Waals相互作用，極易被各種污垢所污染，目前尚未能通過簡單的摻雜親水劑或表面改性的方法將其膜的疏水性降低下來。[]。
5. 鋰離子電池隔膜
由其卓著的化學(xué)惰性和良好的高溫?zé)岱€(wěn)定性使得PVDF得以廣泛的應(yīng)用于電池的粘結(jié)劑和隔膜材料等方面，在高溫的安全性方面也表現(xiàn)的比較優(yōu)異。
6. 生物醫(yī)學(xué)
- PVDF 的 生物相容性、柔軟性 使其適用于 柔性植入式傳感器、人工肌肉、藥物釋放載體 等。
7. 光伏/太陽能電池
采用對(duì)PVDF的功能性改性不僅可作為高性能的背電極或封裝材料大大地提升了器件的耐候性與機(jī)械強(qiáng)度手段，而且還可對(duì)其內(nèi)的多種功能性基團(tuán)的活性做出較好的調(diào)控，從而為其在各種高技術(shù)的應(yīng)用中創(chuàng)造了更大的發(fā)展空間。
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5. 優(yōu)勢(shì)與局限
優(yōu)勢(shì)
其對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、各種溶劑的耐久性都能保持不受損的性能。
- 柔韌可加工：可制成薄膜、纖維、管材，適配多種形狀。
- 多功能性：兼具壓電、鐵電、熱電、介電等多種電學(xué)特性。
- 輕質(zhì)：密度低于多數(shù)金屬和陶瓷材料。
局限
但由于其極性的相轉(zhuǎn)化都需要通過拉伸或電場(chǎng)的極化等工藝來獲得高的β相，且工藝的控制都相對(duì)較為嚴(yán)格，極性相的轉(zhuǎn)化對(duì)材料的性質(zhì)也產(chǎn)生了較大的影響。
- 低表面能：導(dǎo)致疏水性強(qiáng)，限制在親水性要求高的應(yīng)用（如生物醫(yī)藥）中的直接使用，需要表面改性。
但由于其相對(duì)的較低的壓電系數(shù)，在高功率或高精度的壓電驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)景下往往就需要對(duì)其進(jìn)行合理的復(fù)合或結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
然而，由于其高頻下的介電損耗較大，難以滿足部分射頻的應(yīng)用要求。
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6. 發(fā)展趨勢(shì)
依托于對(duì)共聚物（如PVDF-TrFE）或納米填料（如BaTiO?、碳納米管）的合理的調(diào)控使得晶相的比例趨于β相，從而大大提高了其壓電性能等。
憑借對(duì)膜的表面功能化，如引入適當(dāng)?shù)挠H水基團(tuán)、金屬氧化物或聚合物的改性等，可以有效的改善膜的親水性，降低膜的污染等對(duì)膜的不利影響從而提高了膜的可靠性和利用率。
借助將PVDF與高的介電常數(shù)的陶瓷或?qū)щ姷奶盍系鹊暮铣啥苽涞母叩慕殡姵?shù)/高的機(jī)械強(qiáng)度的多功能的材料，既可用作柔性電子的核心材料，又可用作新一代的能量存儲(chǔ)的材料等.。
憑借對(duì)低的的溶劑或甚至是無的溶劑的加工技術(shù)的深入的探索，不僅可以有效的降低了對(duì)環(huán)境的污染的負(fù)擔(dān),同時(shí)也能對(duì)生產(chǎn)的效率造成至關(guān)重要的提升.。
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總結(jié)
而作為一類兼具了較好的化學(xué)惰性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械柔韌性等優(yōu)良的物理性質(zhì)，且可多種形式的電學(xué)功能的高性能的氟聚合物——PVDF，對(duì)于其在新一代的高新材料的開發(fā)中起著越來越重要的作用。其通過對(duì)其的適當(dāng)?shù)募庸づc相位的調(diào)控，對(duì)其在傳感、能量的收集、過濾、儲(chǔ)能、醫(yī)療等眾多高技術(shù)領(lǐng)域都發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。在相位工程的不斷深入和復(fù)合技術(shù)的不斷突破背景下，PVDF的應(yīng)用范圍也正不斷的向前延伸，尤其在柔性電子與可穿戴的設(shè)備中的前景尤為廣闊，充分地展現(xiàn)了其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
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