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

2、優(yōu)良性能。它在－85～205℃的使用溫度范圍內(nèi)，具有優(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(jī)械強(qiáng)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(jī)加工的缺點(diǎn)，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(diǎn)，促進(jìn)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(jiǎn)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(jìn)入聚合物骨架的，它的分子式結(jié)構(gòu)為：—〔-（CF2

3、－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％。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(zhǎng)度也比四氟乙烯短，從而降低了粘度，使它能在擠出機(jī)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(hù)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(qiáng)度比聚四氟乙烯略有提高，而工藝性大為改

4、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(zhǎng)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(diǎn)，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(duì)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

5、要求的傳輸線、安裝線、電子計(jì)算機(jī)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(jī)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主要性能比較材料名稱性能項(xiàng)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(qiáng)度MN/m2200～300160～250(分散)屈服強(qiáng)度MN/m2147196～210抗壓強(qiáng)度MN/m211249～126極限伸

6、長(zhǎng)率％250～380250～400脆化溫度－80－80最高使用溫度℃+205+260擊穿強(qiáng)度（短時(shí)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）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(dá)350℃13以上），它是含氟塑料，F(xiàn)-46樹脂在高溫熔融擠出中，會(huì)有一些含氟氣體分解出來(lái)

7、，這些分解物對(duì)金屬材料具有強(qiáng)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(dá)104～106泊，遠(yuǎn)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(duì)擠出設(shè)備、模具、冷卻、導(dǎo)體線芯和控制都提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(jī)）如上所述，F(xiàn)-46樹脂，它是含氟塑料，在高溫熔融擠出中，會(huì)有一些含氟氣體分解出來(lái)，這些分解物對(duì)一般金屬材料具有強(qiáng)烈的腐蝕作用。因此，擠出F

8、-46所用的擠出機(jī)的機(jī)筒、螺桿、機(jī)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(shí)，這些材料在幾天或幾個(gè)月內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)表面腐蝕和剝落。剝落的黑色金屬腐蝕物混進(jìn)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(duì)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