聚四氟乙烯绝缘电缆制造.ppt

聚四氟乙烯绝缘电缆制造和应用 李富根 一，前言 聚四氟乙烯是含有氟原子（F）的塑料。凡是含有氟原子的塑料统称为氟塑料。 含氟塑料与其他塑料相比，具有更优异的耐高低温、耐腐蚀、耐侯性、电气绝缘性、不吸收水及低的摩擦系数等等特性，因此它已经成为现代尖端科学技术、军工生产和各工业领域所不能缺少的新型塑料之一。 一，前言 含氟塑料在电线电缆工业主要用于要求耐高温、耐热条件下的产品，其中尤以聚四氟乙烯的使用最为突出。如制造各种耐高温的航空电线、测（油）井电缆、加热电缆、耐高温射频同轴电缆等等。 一，前言 氟塑料的品种很多，目前在电线电缆工业中应用的氟塑料有： 聚四氟乙烯（F-4）、聚全氟乙丙稀（F-46）、四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）、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。 一，前言 聚全氟乙丙烯（F－46） 聚全氟乙丙烯是四氟乙烯和全氟丙烯（CF2＝CF－ CF3）的共聚物，简称FEP。由于三氟甲基（－ CF3）取代了部分氟原子，因而破坏了聚四氟乙烯的结晶性（F－46的结晶度为40?50％，分子链的长度也比四氟乙烯短，从而降低了粘度，使它能在普通挤出机上挤出加工，大大改善了工艺性，使它成为替代F－4材料，而获得广泛应用，它的使用温度：－100 ? ＋204℃。 F－46主要用作电子设备中的传输线、安装线、电子计算机内部的连接线、宇宙航空用电线等等领域。 一，前言 四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA） 四氟乙烯－全氟烷基共聚物（PFA），几乎保留了F－4的各种特性，但是它的熔融温度和一般热塑性塑料一样能熔融流动，所以可以采用挤出加工，往往称为可熔性聚四氟乙烯，它的使用温度： －100 ? ＋260℃ 。 PFA可用作大电流、高温电线、高温同轴电缆、石油勘探电缆等。目前，这种树脂价格较高。近期，日本日立公司用PFA绝缘制成的46AWG超细同轴电缆绝缘外径只有0.115mm。 一，前言 乙烯－四氟乙烯共聚物（ETFE） 乙烯－四氟乙烯共聚物，简称F－40。它的电气绝缘性能，仅次于F4和F46，具有机械性能高、耐辐照、化学稳定性好等优点。F－40是线性高聚物，其耐应力开裂性能，不如F46，采用交联辐照可改善和提高其耐开裂性能。它虽然可挤出加工，但流动性差、收缩性较大，加工性能不如F46。它的使用温度范围： －100 ? ＋180℃ 。 F40主要用作航空电线和各类仪器仪表及电子计算机连接线、耐辐照电线和有耐高温要求的各种信号传输线的绝缘等场合。 二，聚四氟乙烯 聚四氟乙烯（F4） 聚四氟乙烯是由单体四氟乙烯CF2＝CF2经游离基反应悬浮聚合而成，其平均分子量约为15～50万,分子结构如下： F F ——C——C—— F F 二，聚四氟乙烯 聚四氟乙烯有悬浮聚合和分散聚合两种聚合工艺。 聚合的方式不同，所得到的树脂颗粒大小、性能也不同，相应的成形的加工工艺也有所不同。 悬浮聚合所得树脂颗粒直径大小在35～500微米范围，一般用作模压或挤压应用； 分散聚合的树脂：一种为白色纤维状颗粒树脂，供糊状冷挤出或软膏推挤用；另一种为分散液。 二，聚四氟乙烯 聚四氟乙烯的特性： 由于聚四氟乙烯的C－F键的键能可达107kcal/moi，C－F键不易断裂， C－F键键能高，断开它需要很大的能量，它不可能发生聚乙烯那样的链转移，因而具有高度的热稳定性。聚四氟乙烯完全没有支链，是典型的直链状线形热塑性高分子化合物。 二，聚四氟乙烯 聚四氟乙烯的特性： 整个聚四氟乙烯大分子呈螺旋状结构，外层氟原子紧紧地将C－C主链包住，如条坚硬的长棒； 聚四氟乙烯分子结构高度对称，因此很容易结晶，结晶相含量可达55～75％。聚四氟乙烯是完全对称线型结晶性高分子化合物，当加热聚四氟乙烯到327℃时（结晶相的熔融温度），结晶相全部转化为无定形相，当在310～315℃时，快速冷却就能得到结晶度较小的产品；如果缓慢冷却，则其结晶度相对较大，结晶度可达63～85％； 二，聚四氟乙烯 聚四氟乙烯的特性： 聚四氟乙烯的氟原子负电性很大，因而C－F键是很强的极性键。但是由于聚四氟乙烯排列对称，又没有支链，它的总偶极矩要比聚乙烯更接近于零，所以聚四氟乙烯完全可以称为非极性高分子化合物。 二，聚四氟乙烯 聚四氟乙烯的特性： 聚四氟乙烯中碳氟键的空间排列成螺旋型，碳氟键的键能较高，氟的负电性很强，氟原子的排斥力很大，从而使得分子键的内旋转很困难；聚四氟乙烯中的氟原子呈现对称性，偶极矩接近于零，