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F-46樹(shù)脂和聚四氟乙丙烯一樣,也是完全氟化的結構,不同的是聚四氟乙烯主鏈的部分氟原子被三氟甲基(-CF3)所取代,結構式如下:
由此可見(jiàn),F-46樹(shù)脂和聚四氟乙烯雖都由碳氟元素組成,碳鏈周?chē)耆环影鼑?zhù),但F-46其大分子的主鏈上有分支和側鏈。這種結構上的差別對于材料在長(cháng)期應力下的溫度范圍上限來(lái)看,無(wú)很大影響,F-46的上限溫度為200℃,而聚四氟乙烯的高使用溫度是260℃。但是,這種結構上的差別,卻使F-46樹(shù)脂具有相當確定的熔點(diǎn),并可用一般的熱塑性加工方法成型加工,使加工工藝大為簡(jiǎn)化。這是聚四氟乙烯所不具備的。這便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。
物理性能
F-46樹(shù)脂的分子量測定,當前尚無(wú)可行的方法。但它在380℃時(shí)的熔融粘度要比聚四氟乙烯低,為103-104Pa.s??梢?jiàn)F-46的分子量比聚四氟乙烯低得多。
F-46的熔點(diǎn)隨共聚體的組分不同而有一定的差異,共聚體中六氟丙烯的含量的增加時(shí),熔點(diǎn)變低。按差熱分析法所測得的結果,國產(chǎn)F-46樹(shù)脂的熔點(diǎn)大多在250-270℃之間,比聚四氟乙烯低。
F-46樹(shù)脂是一種結晶性高聚物,結晶度比聚四氟乙烯低一些,當F-46熔體緩慢冷卻到晶體熔點(diǎn)以下溫度時(shí),大分子重行結晶,結晶度在50%-60%之間;當熔體以淬火方式迅速冷卻時(shí),結晶度較小,在40%-50%之間。F-46的晶體結構形態(tài),均為球晶結構,并隨樹(shù)脂和加工成型溫度及熱處理方式的不同而有一定的差異。
F-46的耐化學(xué)穩定性與聚四氟化乙烯相似,具有的耐化學(xué)穩定性。除與高溫下的氟元素、熔融的堿金屬和三氟化氯等發(fā)生反應外,與其他化學(xué)藥品接觸時(shí)均不被腐蝕。
F-46與聚四氟乙烯相比,硬度及抗拉強度略有提高,摩擦系數也比聚四氟乙烯略大。常溫下,F-46具有較好的耐蠕變性能;但當溫度100℃時(shí),耐蠕變性能反而不及聚四氟乙烯。
工藝要點(diǎn)
1)供料:F-46擠出前,先在120℃下預烘3h左右為宜。
2)導電線(xiàn)芯預熱:為擠出的F-46絕緣層內外溫度均一,導電線(xiàn)芯應預熱至300-350℃。
3)擠出機的溫度分布:擠出機一般以280℃(進(jìn)料口)至380℃(機頭)直線(xiàn)上升的溫度分布為好;機頭溫度波動(dòng)范圍不大于±5℃,并應在不致使樹(shù)脂分解的前提下,盡量提高機頭溫度,以降低樹(shù)脂的熔融粘度。擠出機機身(自進(jìn)料口至機頭)、機頭、模套的參考溫度如下:
機身段 280-310℃第二段 315-330℃
第三段340-360℃ 第四段360-380℃
機頭 380℃模套 380-410℃
4)模套的拉伸比:宜選擇在50-200范圍內。
5)螺桿的轉速:協(xié)同溫度將螺桿轉速調好后,在F-46樹(shù)脂擠出加工過(guò)程中不要變動(dòng)頻繁,如有必要可稍加調整。螺桿轉速應隨導電線(xiàn)芯截面的大小而有所不同,一般可取5-15r/min。
6)模具??诒兀罕貐^應布滿(mǎn)整個(gè)拉伸區,保溫溫度在350-380℃,以避免F-46的錐體至成型之前,由于表面驟冷而形成應力,從而導致絕緣開(kāi)裂。
7)絕緣電線(xiàn)冷卻:從擠出機擠出后的電線(xiàn)采用水冷。??谂c水槽距離以較近為宜,建議不大于20cm。
8)設置濾網(wǎng)。為改善F-46樹(shù)脂的塑化和混合質(zhì)量,增加反壓力,擠出機螺桿端部應加2-3層濾網(wǎng)為宜。
9)每批F-46材料應力求以佳情況擠出,塑化良好,錐體透亮,無(wú)氣泡,表面光滑,錐體與模套間無(wú)“眼屎”。每批料要做好工藝記錄,以便積累資料和工藝數據,有利于質(zhì)量分析。
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