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FEP可應用到軟性塑料,其拉伸強度、耐磨性、抗蠕變性低于許多工程塑料。它是化學惰性的,在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)具有較低的介電常數(shù)
聚全氟乙丙烯FEP或者 F46,是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物,六氟丙烯的含量約15%左右,是聚四氟乙烯的改性材料。
F-46樹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、電子計算機內(nèi)部的連接線、航空宇宙用電線及其特種用途安裝線、油泵電纜和潛油電機繞組線的絕緣層。
F-46樹脂和聚四氟乙丙烯一樣,也是完全氟化的結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)式如下:
由此可見,F(xiàn)-46樹脂和聚四氟乙烯雖都由碳氟元素組成,碳鏈周圍完全被氟原子包圍著,但F-46其大分子的主鏈上有分支和側(cè)鏈。這種結(jié)構(gòu)上的差別對于材料在長期應力下的溫度范圍上限來看,無很大影響,F(xiàn)-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(jié)構(gòu)上的差別,卻使F-46樹脂具有相當確定的熔點,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樹脂的分子量測定,當前尚無可行的方法。但它在380℃時的熔融粘度要比聚四氟乙烯低,為103-104Pa.s??梢奆-46的分子量比聚四氟乙烯低得多。
F-46的熔點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,熔點變低。按差熱分析法所測得的結(jié)果,國產(chǎn)F-46樹脂的熔點大多在250-270℃之間,比聚四氟乙烯低。
F-46樹脂是一種結(jié)晶性高聚物,結(jié)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以下溫度時,大分子重行結(jié)晶,結(jié)晶度在50%-60%之間;當熔體以淬火方式迅速冷卻時,結(jié)晶度較小,在40%-50%之間。F-46的晶體結(jié)構(gòu)形態(tài),均為球晶結(jié)構(gòu),并隨樹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具有較好的加工工藝性能??刹捎猛ǔ5臄D出法包覆電線電纜的絕緣層。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,如果剪切速率超過此數(shù)值,就會引起塑料流動的下均勻,結(jié)果使制品表面粗糙,無光澤和起層。F-46的臨界剪切速率值與聚乙烯,尼龍相比相差懸殊,因而熔融破裂問題尤為嚴重。
F-46樹脂在加工中有兩個特征,即具有熔融破裂的傾向和熔融狀態(tài)時有特高的可拉伸性。為了在電線電纜生產(chǎn)中盡量消除或改善熔融破裂和提高生產(chǎn)率,通常采取以下措施:,采用擠管式模具,擴大模子的開口,以減慢聚合物在??诘牧魉?,使之在低于臨界剪切速率的適中擠出速度下擠出樹脂,并提高生產(chǎn)率;第二,在不致使樹脂分解的前提下,盡可能提高熔融樹脂的溫度,以降低樹脂粘度,從而提高其臨界剪切速率。
主要參數(shù)
F-46的擠出機,一般采用單頭全螺紋、等距、突變壓縮型螺桿。為F-46樹脂的充分塑化,螺桿的均化區(qū)長度,通常占螺桿全長的25%左右;螺桿呈圓錐形,以防止樹脂的停滯和分解。
螺桿的主要技術參數(shù)如下:
長徑比L/D 20 螺距1D
加料區(qū)長度 15.5D 壓縮區(qū)長度0.5D
均化區(qū)長度難關 4D 螺紋寬帶0.1D
加料區(qū)螺紋槽深 ?h1 1/6D
均化區(qū)螺紋槽深?h2 1/18D
壓縮比 ?h1/h2 3
F-46絕緣電線在樹脂質(zhì)量不佳和擠出工藝不當時,絕緣層會發(fā)生開裂現(xiàn)象,其主要原因是:
(a)絕緣層有內(nèi)應力。生產(chǎn)內(nèi)應力的原因很多,例如加工過程中樹脂組成不均所引起的塑化不良和加工工藝不當?shù)取?br />
(b)絕緣中大球晶、片晶交界面聯(lián)系分子鏈少,或球晶過大、脆弱
(c)不穩(wěn)定基團產(chǎn)生的大分子的斷鏈
(d)樹脂分子量過小或分布過寬,使材料承受強度降低。
(e)六氟丙烯含量過低,組成分布不均勻。
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