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FEP全稱(chēng)為Fluorinated ethylene propylene,翻譯為氟化乙烯丙烯共聚物(全氟乙烯丙烯共聚物) 英文商品名:Teflon* FEP,是一類(lèi)化學(xué)物質(zhì)。FEP是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的。FEP結晶熔化點(diǎn)為304℃,密度為2.15g/CC(克/立方厘米)。
F-46樹(shù)脂既具有與聚四氟乙烯相似的特性,又具有熱塑性塑料的良好加工性能。因而它彌補了聚四氟乙烯加工困難的不足,使其成為代替聚四氟乙烯的材料,在電線(xiàn)電纜生產(chǎn)中廣泛應用于高溫高頻下使用的電子設備傳輸電線(xiàn)、電子計算機內部的連接線(xiàn)、航空宇宙用電線(xiàn)及其特種用途安裝線(xiàn)、油泵電纜和潛油電機繞組線(xiàn)的絕緣層。
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。
電絕緣性能
F-46的電絕緣性能和聚四氟乙烯十分相近。它的介電系數從深冷到高工作溫度,從50Hz到1010Hz頻的廣闊范圍內幾乎不變,并且很低,僅2.1左右。介質(zhì)損耗角正切隨頻率的變化則有些變化,但隨溫度變化不大。
F-46樹(shù)脂的體積電阻率很高,一般大于1015Ω·m,且隨溫度變化甚微,也不受水和潮氣的影響。耐電弧大于165s。
F-46的擊穿場(chǎng)隨厚度的減少而提高,當厚度大于1mm時(shí),擊穿場(chǎng)強在30kV/mm以上,但不隨溫度的變化而變化。
F-46樹(shù)脂的耐熱性能僅次于聚四氟乙烯,能在-85-+200℃的溫度范圍內連續使用。即使在-200℃和+260℃的極限情況下,其性能也不惡化,可以短時(shí)間使用。
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。
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