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该材料不引燃,可阻止火焰的扩散。它具有优良的耐磨性,摩擦系数较低,从低温到392F均可使用。该材料可制成用于挤塑和模塑的粒状产品,用作流化床和静电涂饰的粉末,也可制成水分散液。半成品有膜、板。棒和单纤维。美国市场经销的FEP有DUIPont公司的 Teflon牌、Daikin公司的Neoflo牌、Hoechst Celanese公司的IHoustaflow牌。其主要的用途是用于制作管和化学设备的内衬、滚筒的面层及各种电线和电缆,如飞机挂钩线、增压电缆、报警电缆、扁形电缆和油井测井电缆。FEP膜已见用作太阳能收集器的薄涂层。
F-46树脂既具有与聚四氟乙烯相似的特性,又具有热塑性塑料的良好加工性能。因而它弥补了聚四氟乙烯加工困难的不足,使其成为代替聚四氟乙烯的材料,在电线电缆生产中广泛应用于高温高频下使用的电子设备传输电线、电子计算机内部的连接线、航空宇宙用电线及其特种用途安装线、油泵电缆和潜油电机绕组线的绝缘层。
根据加工需要,F-46可分为粒料、分散液和漆料三种。其中,粒料按其熔融指数的不同,可供模压、挤出和注射成型用;分散液供浸渍烧结用;漆料供喷涂等用。
F-46树脂和聚四氟乙丙烯一样,也是完全氟化的结构,不同的是聚四氟乙烯主链的部分氟原子被三氟甲基(-CF3)所取代,结构式如下:
由此可见,F-46树脂和聚四氟乙烯虽都由碳氟元素组成,碳链周围完全被氟原子包围着,但F-46其大分子的主链上有分支和侧链。这种结构上的差别对于材料在长期应力下的温度范围上限来看,无很大影响,F-46的上限温度为200℃,而聚四氟乙烯的高使用温度是260℃。但是,这种结构上的差别,却使F-46树脂具有相当确定的熔点,并可用一般的热塑性加工方法成型加工,使加工工艺大为简化。这是聚四氟乙烯所不具备的。这便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。
F-46树脂的热分解温度熔点温度,在400℃以上才发生显著的热分解,分解产物主要是四氟乙烯和六氟丙烯。由于F-46大分子通常带有的等端基在熔点以上温度时也会分解,因此300℃以上进行加工时也注意适当的通风。F-46在熔点温度以下是相当稳定的,但在200℃高温下机械强度损失较大。图2是F-46树脂的熔融指数在恒温下的瞬间变化情况,熔融指数表示F-46在372℃,5000g重力下,10min内流过规定孔径的克数,因此,可用熔融指数的增加来分析熔体粘度的减少及共聚物发生热分解的情况。图3是F-46与F-4绝缘电线相比较的寿命曲线。
F-46的耐化学稳定性与聚四氟化乙烯相似,具有的耐化学稳定性。除与高温下的氟元素、熔融的碱金属和三氟化氯等发生反应外,与其他化学药品接触时均不被腐蚀。
工艺要点
1)供料:F-46挤出前,先在120℃下预烘3h左右为宜。
2)导电线芯预热:为挤出的F-46绝缘层内外温度均一,导电线芯应预热至300-350℃。
3)挤出机的温度分布:挤出机一般以280℃(进料口)至380℃(机头)直线上升的温度分布为好;机头温度波动范围不大于±5℃,并应在不致使树脂分解的前提下,尽量提高机头温度,以降低树脂的熔融粘度。挤出机机身(自进料口至机头)、机头、模套的参考温度如下:
机身段 280-310℃第二段 315-330℃
第三段340-360℃ 第四段360-380℃
机头 380℃模套 380-410℃
4)模套的拉伸比:宜选择在50-200范围内。
5)螺杆的转速:协同温度将螺杆转速调好后,在F-46树脂挤出加工过程中不要变动频繁,如有必要可稍加调整。螺杆转速应随导电线芯截面的大小而有所不同,一般可取5-15r/min。
6)模具模口保温:保温区应布满整个拉伸区,保温温度在350-380℃,以避免F-46的锥体至成型之前,由于表面骤冷而形成应力,从而导致绝缘开裂。
7)绝缘电线冷却:从挤出机挤出后的电线采用水冷。模口与水槽距离以较近为宜,建议不大于20cm。
8)设置滤网。为改善F-46树脂的塑化和混合质量,增加反压力,挤出机螺杆端部应加2-3层滤网为宜。
9)每批F-46材料应力求以佳情况挤出,塑化良好,锥体透亮,无气泡,表面光滑,锥体与模套间无“眼屎”。每批料要做好工艺记录,以便积累资料和工艺数据,有利于质量分析。
F-46绝缘电线在树脂质量不佳和挤出工艺不当时,绝缘层会发生开裂现象,其主要原因是:
(a)绝缘层有内应力。生产内应力的原因很多,例如加工过程中树脂组成不均所引起的塑化不良和加工工艺不当等。
(b)绝缘中大球晶、片晶交界面联系分子链少,或球晶过大、脆弱
(c)不稳定基团产生的大分子的断链
(d)树脂分子量过小或分布过宽,使材料承受强度降低。
(e)六氟丙烯含量过低,组成分布不均匀。
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