物理性能
F-46樹脂的分子量測定,當(dāng)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(dāng)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(dāng)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。
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(shù)從深冷到高工作溫度,從50Hz到1010Hz頻的廣闊范圍內(nèi)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的擊穿場隨厚度的減少而提高,當(dāng)厚度大于1mm時,擊穿場強在30kV/mm以上,但不隨溫度的變化而變化。
F-46樹脂在大氣中抗氧化性能非常好,耐大氣穩(wěn)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(xiàn)-46開始出現(xiàn)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出法包覆電線電纜的絕緣層。為了正確設(shè)計擠出機和模具,控制和掌握F-46樹脂的加工條件,應(yīng)了解F-46的流變性能。F-46在390℃溫度下剪切應(yīng)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(yán)重。
工藝要點
1)供料:F-46擠出前,先在120℃下預(yù)烘3h左右為宜。
2)導(dǎo)電線芯預(yù)熱:為擠出的F-46絕緣層內(nèi)外溫度均一,導(dǎo)電線芯應(yīng)預(yù)熱至300-350℃。
3)擠出機的溫度分布:擠出機一般以280℃(進料口)至380℃(機頭)直線上升的溫度分布為好;機頭溫度波動范圍不大于±5℃,并應(yīng)在不致使樹脂分解的前提下,盡量提高機頭溫度,以降低樹脂的熔融粘度。擠出機機身(自進料口至機頭)、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(nèi)。
5)螺桿的轉(zhuǎn)速:協(xié)同溫度將螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)好后,在F-46樹脂擠出加工過程中不要變動頻繁,如有必要可稍加調(diào)整。螺桿轉(zhuǎn)速應(yīng)隨導(dǎo)電線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^(qū)應(yīng)布滿整個拉伸區(qū),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(yīng)力,從而導(dǎo)致絕緣開裂。
7)絕緣電線冷卻:從擠出機擠出后的電線采用水冷。??谂c水槽距離以較近為宜,建議不大于20cm。
8)設(shè)置濾網(wǎng)。為改善F-46樹脂的塑化和混合質(zhì)量,增加反壓力,擠出機螺桿端部應(yīng)加2-3層濾網(wǎng)為宜。
9)每批F-46材料應(yīng)力求以佳情況擠出,塑化良好,錐體透亮,無氣泡,表面光滑,錐體與模套間無“眼屎”。每批料要做好工藝記錄,以便積累資料和工藝數(shù)據(jù),有利于質(zhì)量分析。
F-46絕緣電線在樹脂質(zhì)量不佳和擠出工藝不當(dāng)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(yīng)力。生產(chǎn)內(nèi)應(yīng)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(dāng)?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。
10年