,那么設(shè)定的溫度也越高。在擠出過程中,通過觀察氟塑料熔融椎體的狀態(tài)判斷溫度是否得當(dāng)
。若溫度過低
,則會導(dǎo)致絕緣應(yīng)內(nèi)應(yīng)力的存在而開裂;受熱過度則會導(dǎo)致氟塑料局部發(fā)生分解
,造成電纜絕緣或護(hù)套表面存在氣泡
,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。同時
,線芯進(jìn)入機(jī)頭前應(yīng)經(jīng)過預(yù)熱
,在模具和熔融椎體外增加保溫加熱罩,避免溫度變化導(dǎo)致熔融椎體粘度變化
,而影響擠出速度及產(chǎn)品質(zhì)量
。
4、冷卻控制
氟塑料是一種結(jié)晶型有機(jī)高分子材料
,所以不宜采用定型冷卻驟冷方式
,由于氟塑料的擠出溫度較高,所以冷卻介質(zhì)的溫度應(yīng)達(dá)到材料晶核生長速度和晶粒生長速度的zui佳比例
。擠出后的絕緣或護(hù)套應(yīng)采用分段冷卻方式進(jìn)行冷卻
,即水槽水溫從高到低進(jìn)行設(shè)置,避免急速冷卻造成松套或在擠出物中形成內(nèi)應(yīng)力
。
加工工藝
用作氟塑料絕緣電線的絕緣材料主要有聚四氟乙烯PTFE
、聚全氟乙丙烯FEP以及其它氟塑料,根據(jù)不同氟塑料的加工特點(diǎn)
,一般采用以下三種加工工藝
。
1、熱擠工藝當(dāng)擠出機(jī)內(nèi)部機(jī)筒溫度達(dá)到350°C----390°C左右時
,把F46氟塑料加入料斗
,利用螺桿旋轉(zhuǎn)的推力,通過成型模具均勻連續(xù)的包覆在導(dǎo)電線芯上
,冷卻后定型
。此方法用Φ30、Φ60
、Φ90等高溫塑料擠出機(jī)
,常生產(chǎn)F46型、F40型等氟塑料絕緣產(chǎn)品
。
2
、推擠工藝把粉狀的聚四氟乙烯塑料預(yù)壓成筒型,放人機(jī)筒
,利用活塞推力
,通過成型模具均勻連續(xù)的包覆在導(dǎo)電線芯上,然后進(jìn)行380。C的高溫?zé)Y(jié)
,冷卻后定型
。此方法用F4推壓機(jī),生產(chǎn)F4(PTFE)型產(chǎn)品
。
3
、繞包工藝用切成一定寬度的聚四氟乙烯薄膜帶繞包到線芯上,然后進(jìn)行燒結(jié)定型
。此方法用繞包機(jī)及燒結(jié)爐
,通常生產(chǎn)AFR型、FSFB型等電線
。
工藝發(fā)展
PTFE不能熔融擠出
,須通過薄膜繞包或糊狀擠出來生產(chǎn)電線電纜,需使用專門設(shè)備
,設(shè)備復(fù)雜
,工藝流程長,且生產(chǎn)是間歇性的
,生產(chǎn)速度也受限制
。因此開發(fā)可熔融擠出的氟塑料一直是高分子界的重大課題。 FEP是首先開發(fā)成功的可熔融擠出氟塑料
。它幾乎保持了PTFE的所有優(yōu)異性能
,至今仍是除PTFE外使用zui為廣泛、用量zui大的含氟塑料
。 FEP的連續(xù)使用溫度為200℃
,PFA的成功開發(fā)才有了可在250℃下使用的熔融擠出氟塑料,但價格昂貴
。 ETFE
、PVDF,在基本保持了PTFE的各種性能下
,以他們比重小、強(qiáng)度大
、耐輻照三大優(yōu)勢在含氟塑料中嶄露頭角
,且在電線電纜中也獲得了廣泛應(yīng)用。
擠出設(shè)備
除PVDF允許用一般擠出機(jī)擠出電線外
,其他各種氟塑料都要用高溫擠出機(jī)生產(chǎn)電線電纜
。 熔融氟樹脂用高溫擠出機(jī)的要求: 有足夠的加熱功率,確保高溫(例如450 ℃左右)條件下樹脂能夠熔融擠出
; 與熔體接觸的部件:螺桿
、螺膛、機(jī)頭及其組件、模具等
,都要用高溫耐腐蝕合金
,如鎳基合金(包括國內(nèi)的新三號鋼),主要是由于擠出過程中可能產(chǎn)生的HF等含氟氣體具有很強(qiáng)的腐蝕性
。
擠出材料
與不同氟塑料有不同的使用溫度一樣
,導(dǎo)體也需不同的適用溫度?div id="jfovm50" class="index-wrap">?紤]到擠出時可能產(chǎn)生的氣體對導(dǎo)體的腐蝕
,氟塑料電線電纜幾乎都使用鍍銀、鍍錫
、鍍鎳等鍍復(fù)導(dǎo)體
。電線電纜研究、生產(chǎn)者應(yīng)根據(jù)電線電纜用戶的需要
,正確選擇導(dǎo)體和絕緣材料
,既要滿足客戶要求,又要讓絕緣材料用得恰到好處
。因此
,應(yīng)熟悉、掌握各種氟塑料的特性
。
擠出工藝
含氟塑料熔體的熔融粘度極大
,不宜采用"壓力式"擠出(否則會對設(shè)備提出太苛刻的要求);但熔體有足夠的強(qiáng)度
,允許拉伸
,所以幾乎都是采用"套管式"擠出來生產(chǎn)電線電纜,通過控制合理的拉伸系數(shù)保證絕緣與導(dǎo)體間的粘結(jié)力
。 "套管式"擠出中
,模具的設(shè)計(jì)或生產(chǎn)中的"配模",都應(yīng)保證DDR
、DBR兩個參數(shù)之值在擠出材料允許的合理范圍之內(nèi)
。
DBR稱之為(平衡)拉伸系數(shù)(拉伸度),表示外層熔體與內(nèi)層熔體受拉伸程度的比
。 DDR稱之為拉伸比(配模比)
,表示拉伸程度或允許生產(chǎn)速度。 DDR
、DBR都是材料參數(shù)
,DDR、DBR允許值越大
,評價為材料擠出工藝好
。 不同材料
,DDR、DBR不一樣
;同種材料
,牌號不同(MI不同),DDR
、DBR也不一樣
。不同材料、不同牌號的這兩個參數(shù)及其允許范圍
,線纜研究
、生產(chǎn)者須掌握。 作為其性
,MI越大
,DDR、DBR允許較大
;絕緣擠出的DBR
、DDR比護(hù)套擠出時大。
應(yīng)用行業(yè)
數(shù)據(jù)電纜
PTFE聚四氟乙塑料(F4)不僅電絕緣性突出
,而且在較寬的使用溫度區(qū)間及頻率范圍內(nèi)
,具有低介電常數(shù)并有特別低的損耗因子,介電強(qiáng)度
、介電常數(shù)(2.3~2.1)
、體積電阻率和表面電阻率保持良好,并直至它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度都不受溫度影響
; 它們具有低吸濕性
,使介電性能很少受濕度的影響;PTFE聚四氟乙烯塑料(F4)的電性能不隨時間改變)
;幾乎對所有化學(xué)品和溶劑呈惰性
,甚至在高溫和壓力下也能保持它們的優(yōu)異性能,特別適用于需要低衰減的數(shù)據(jù)傳輸電纜
。 因而
,在一些要求耐高溫同時又要防火的場合用它們做射頻電纜絕緣介質(zhì),有利于提高傳輸信號的質(zhì)量
,采用PTFE聚四氟乙烯聚合物做絕緣層
,也做外護(hù)套。
汽車工業(yè)
PTFE聚四氟乙烯塑料另外一個重要用途是:在苛刻環(huán)境下用做連接線
,zui高使用溫度為250℃。 PTFE聚四氟乙烯塑料絕緣電纜可通過UL標(biāo)準(zhǔn)80℃耐油試驗(yàn)
,轎車中也有許多地方使用PTFE聚四氟乙烯塑料絕緣電線
,如腐蝕油用自動傳動裝置的電纜
;汽油油面?zhèn)鞲衅鳎恢苿幽ゲ羵鞲衅鞯龋?/p>
建筑行業(yè)
隨著我國城市化加速
,高層建筑增多
,人們對電線電纜火災(zāi)事認(rèn)識的加強(qiáng),各領(lǐng)域?qū)﹄娎|防火的要求也越來越高
,加上受設(shè)空間的限制
,要求電線電纜線徑要小、載流量要大
。PTFE聚四氟乙烯塑料的高熱穩(wěn)定性
、高阻燃性、低損耗已經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)
,采用PTFE聚四氟乙烯塑料絕緣用于特殊場合的連結(jié)線
,可滿足上述要求,是PTFE聚四氟乙烯塑料絕緣電線電纜有待拓展的一個領(lǐng)域
。
石油行業(yè)
由于需要注入的蒸汽溫度高達(dá)300℃,壓力也可達(dá)到20 MPa,油井內(nèi)部常年處于一種高溫高壓的環(huán)境,因此對于工作在這種高溫高壓環(huán)境的電纜來說
,如何克服嚴(yán)苛的環(huán)境,把井下測井?dāng)?shù)據(jù)傳輸?shù)骄暇统蔀橐粋€重要的問題。 氟塑料電纜擁有耐高溫的特性
,在300℃的高溫下可以保持工作
,耐壓性能同樣優(yōu)xiu,因此在石油行業(yè)也有越來越廣泛的應(yīng)用
。
電力行業(yè)
電力行業(yè)的電線電纜應(yīng)用環(huán)境非常復(fù)雜
,高溫(定子、轉(zhuǎn)子
、空冷器入口)
、浸泡液體(油槽、油管路
、水管路及變壓器)
、容易遭到機(jī)械損壞(機(jī)坑、風(fēng)洞)
。對電纜的要求十分苛刻
。氟塑料電纜可以有效的克服這些惡劣環(huán)境,是適合的使用電纜
。電力行業(yè)耐高溫電纜
。
航天航空
電線電纜是將電源與用電設(shè)備及用電設(shè)備相互之間連接起來形成飛機(jī)電網(wǎng)絡(luò)的材料。隨著航空工業(yè)的日益發(fā)展和對飛機(jī)性能的提高以及機(jī)載設(shè)備的更新
,飛機(jī)傳送的信息量逐漸增加
,在整個飛機(jī)系統(tǒng)中起著"神經(jīng)"、"血管"作用的傳輸線
,對其性能的要求也越來越高
。尤其是飛機(jī)內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜
,電線電纜的應(yīng)用除了考慮其電氣性能、機(jī)械性能和化學(xué)性能外
,還應(yīng)綜合考慮電網(wǎng)絡(luò)匹配關(guān)系
、抗干擾能力、載流量大小
、使用環(huán)境
、機(jī)械強(qiáng)度、電纜保護(hù)等因素
。 氟塑料電纜具有輕量化
,抗干擾,以及優(yōu)異的物理化學(xué)性能
,在航天航空中正在發(fā)揮越來越重要的作用
。
其它行業(yè)
在其它方面,PTFE聚四氟乙烯塑料絕緣電線電纜主要用于:家用電器加熱導(dǎo)線
;化工設(shè)備用電探測用的自控電纜
;鹵素?zé)襞莨潭芤泳€;熱電偶電線
;特殊油井鉆井設(shè)備數(shù)據(jù)記錄電纜等
。工程機(jī)械電纜等地方,應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大
。
氟塑料電纜已在工業(yè)自動化控制中得的越來越多的應(yīng)用
,在冶金、石化
、電站等高溫環(huán)境
,用氟塑料電纜是種很好的選擇。此外
,氟塑料電纜因其阻燃且燃燒時煙量少
,可以廣泛用于高層建筑、隧道
、賓館
、的一般布線。