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F-46樹(shù)脂的熱分解溫度熔點(diǎn)溫度,在400℃以上才發(fā)生顯著(zhù)的熱分解,分解產(chǎn)物主要是四氟乙烯和六氟丙烯。由于F-46大分子通常帶有的等端基在熔點(diǎn)以上溫度時(shí)也會(huì )分解,因此300℃以上進(jìn)行加工時(shí)也注意適當的通風(fēng)。F-46在熔點(diǎn)溫度以下是相當穩定的,但在200℃高溫下機械強度損失較大。圖2是F-46樹(shù)脂的熔融指數在恒溫下的瞬間變化情況,熔融指數表示F-46在372℃,5000g重力下,10min內流過(guò)規定孔徑的克數,因此,可用熔融指數的增加來(lái)分析熔體粘度的減少及共聚物發(fā)生熱分解的情況。圖3是F-46與F-4絕緣電線(xiàn)相比較的壽命曲線(xiàn)。
F-46在-250℃時(shí)仍不完全硬脆,還保持有很小的伸長(cháng)率和一定的曲撓性,比聚四氟乙烯甚至更好些,是其他所有各類(lèi)塑料所不及的。
F-46樹(shù)脂在大氣中抗氧化性能非常好,耐大氣穩定性高。F-46的耐輻照性要比聚四氟乙烯好,略遜于聚乙烯。在空氣中和室溫下,F-46開(kāi)始出現性能變化的小吸收劑量為105-106rad?既103-104Gy,故可作耐輻照材料使用。
F-46具有較好的加工工藝性能??刹捎猛ǔ5臄D出法包覆電線(xiàn)電纜的絕緣層。為了正確設計擠出機和模具,控制和掌握F-46樹(shù)脂的加工條件,應了解F-46的流變性能。F-46在390℃溫度下剪切應力與剪切速率的關(guān)系。其粘度μA隨剪切速率加而下降。 F-46的臨界剪切速率,如果剪切速率超過(guò)此數值,就會(huì )引起塑料流動(dòng)的下均勻,結果使制品表面粗糙,無(wú)光澤和起層。F-46的臨界剪切速率值與聚乙烯,尼龍相比相差懸殊,因而熔融破裂問(wèn)題尤為嚴重。
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。
F-46絕緣電線(xiàn)在樹(shù)脂質(zhì)量不佳和擠出工藝不當時(shí),絕緣層會(huì )發(fā)生開(kāi)裂現象,其主要原因是:
(a)絕緣層有內應力。生產(chǎn)內應力的原因很多,例如加工過(guò)程中樹(shù)脂組成不均所引起的塑化不良和加工工藝不當等。
(b)絕緣中大球晶、片晶交界面聯(lián)系分子鏈少,或球晶過(guò)大、脆弱
(c)不穩定基團產(chǎn)生的大分子的斷鏈
(d)樹(shù)脂分子量過(guò)小或分布過(guò)寬,使材料承受強度降低。
(e)六氟丙烯含量過(guò)低,組成分布不均勻。
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