聚全氟乙丙烯fep絕緣電纜制造和應(yīng)用

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1、聚全氟乙丙烯（FEP）絕緣電纜制造和應(yīng)用含氟塑料與其他塑料相比，具有更優(yōu)異的耐高低溫、耐腐蝕、耐侯性、電氣絕緣性、不吸收水及低的摩擦系數(shù)等等特性，因此它已經(jīng)成為現(xiàn)代尖端科學(xué)技術(shù)、軍工生產(chǎn)和各工業(yè)領(lǐng)域所不能缺少的新型塑料之一。目前在電線電纜工業(yè)中應(yīng)用的氟塑料有：聚四氟乙烯（F-4）、聚全氟乙丙?。‵-46）、四氟乙烯和乙烯的共聚物（F-40）、三氟氯乙烯和乙烯的共聚物（F-30）、聚三氟氯乙烯（F-3）和聚偏二氟乙烯（F-2）等。聚全氟乙丙烯（F-46），除使用溫度比聚四氟乙烯約低50℃外，它幾乎具有聚四氟乙烯的所有優(yōu)良性能。它在－85～205℃的使用溫度范圍內(nèi)，具有

2、優(yōu)良的電氣特性、優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性、特出的抗光熱老化性能、不燃及較好的機械強度。聚全氟乙丙烯（F-46）克服了聚四氟乙烯不能用塑料擠出機加工的缺點，它的加工性能好，可使用生產(chǎn)效率較高的螺桿擠出加工工藝的特點，促進了它的應(yīng)用和發(fā)展。一，聚全氟乙丙烯（F－46）的結(jié)構(gòu)和性能聚全氟乙丙烯是四氟乙烯和六氟丙烯（CF2＝CF－CF3）的共聚物，簡稱FEP或F-46。聚全氟乙丙烯中的六氟丙烯（CF2＝CF－CF3）是以嵌段方式進入聚合物骨架的，它的分子式結(jié)構(gòu)為：—〔-（CF2－CF2）x—（CF2－CF）x－〕nCF2其中四氟乙烯約為82～83％（重量比），六氟丙稀為17～18

3、％。由于三氟甲基（－CF3）取代了部分氟原子，因而破壞了聚四氟乙烯的結(jié)晶性（F－46的結(jié)晶度為40?50％；F-4的結(jié)晶度在55?75％），13分子鏈的長度也比四氟乙烯短，從而降低了粘度，使它能在擠出機上擠出加工，大大改善了工藝性，使它成為替代F－4材料，作為耐高溫電線電纜的絕緣和護套材料而獲得廣泛應(yīng)用。聚全氟乙丙烯具有聚四氟乙烯相仿的優(yōu)良電氣絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性，硬度和抗拉強度比聚四氟乙烯略有提高，而工藝性大為改善。結(jié)晶相熔融溫度（280℃）約比聚四氟乙烯低50℃左右，但它仍可長期使用于－85?＋204℃溫度范圍，并且在常溫下比聚四氟乙烯有較好的抗冷流性，只是摩擦系

4、數(shù)略低。聚全氟乙丙烯也存在有耐應(yīng)力開裂性能和耐電暈不佳的缺點，使得它不能應(yīng)用于高壓絕緣。從環(huán)保要求衡量，聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯一樣，都是含有鹵數(shù)F的非環(huán)保型材料，對環(huán)境和人類健康都有不良的影響。聚全氟乙丙烯既具有聚四氟乙烯相似的寶貴特性，又具有熱塑性塑料的優(yōu)良加工性能，從而使它成為替代F-4材料在電線電纜上獲得廣泛應(yīng)用。在電線電纜上，聚全氟乙丙烯可用作高頻高溫要求的傳輸線、安裝線、電子計算機內(nèi)部的連接線、宇宙航空、航天用電線以及腐蝕性環(huán)境中使用的各種安裝線、油泵電纜和潛油電機繞組線等應(yīng)用。聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯的主要性能比較，見表1所示。表1F-46和F-4主要

5、性能比較材料名稱性能項目聚全氟乙丙烯F-46聚四氟乙烯F-4比重2.17～3.142.1～2.213吸水率(24h)0.010.01耐燃性（氧指數(shù)）9595硬度P46D50～65抗拉強度MN/m2200～300160～250(分散)屈服強度MN/m2147196～210抗壓強度MN/m211249～126極限伸長率％250～380250～400脆化溫度－80－80最高使用溫度℃+205+260擊穿強度（短時間）MV/m20～2520耐電弧，s165360體積電阻率ρv,Ω.m10161016介電常數(shù)：ε（106Hz）2.12.1介質(zhì)損耗角正切值：tgδ（106Hz）

6、0.00070.0002耐輻照性差差二，聚全氟乙丙烯絕緣的擠出加工聚全氟乙丙烯絕緣加工流程，雖然如同一般熱塑性塑料的擠出加工。但是，由于聚全氟乙丙烯的擠出加工溫度較高（高達350℃13以上），它是含氟塑料，F(xiàn)-46樹脂在高溫熔融擠出中，會有一些含氟氣體分解出來，這些分解物對金屬材料具有強烈的腐蝕作用；雖然F-46的粘度較比F-4樹脂有所降低，但是其熔融粘度仍高達104～106泊，遠比一般的熱塑性樹脂的粘度大。F-46樹脂的粘度約比一般熱塑性塑料的粘度大10～100倍，因而要求擠出設(shè)備有足夠的功率；聚全氟乙丙烯樹脂的擠出加工，對擠出設(shè)備、模具、冷卻、導(dǎo)體線芯和控制都提

7、出了一系列不同于一般性熱塑性塑料擠出加工的要求。1，擠出設(shè)備（擠出機）如上所述，F(xiàn)-46樹脂，它是含氟塑料，在高溫熔融擠出中，會有一些含氟氣體分解出來，這些分解物對一般金屬材料具有強烈的腐蝕作用。因此，擠出F-46所用的擠出機的機筒、螺桿、機頭、模具等，不能采用45＃鋼或38CrMoAl合金等材料制造。當(dāng)這些材料與F-46高溫熔融體接觸時，這些材料在幾天或幾個月內(nèi)就會出現(xiàn)表面腐蝕和剝落。剝落的黑色金屬腐蝕物混進擠出絕緣中，嚴(yán)重影響擠出絕緣的質(zhì)量和外觀。熔融的氟聚合物樹脂對許多金屬都具有腐蝕性，凡與熔融體接觸的部件必須由特種耐腐蝕材料制成。因此，擠出F-46所用的