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[押出设备] 聚四氟乙烯绝缘电缆制造和应用

P:2015-10-09 16:37:14

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   自1938年美国化学家R.J.Plumkett合成聚四氟乙烯后,尽管聚四氟乙烯材料具有一系列优异的性能,但鉴于它的熔融粘度太大,不能采用一般的热塑性塑料的挤出加工方法,使得它的应用、发展受到了制约; 1958年美国吉宁机械制造公司提出了推压挤出聚四氟乙烯专利后,才解决了聚四氟乙烯簿层绝缘的加工问题,从此聚四氟乙烯绝缘电线获得了迅速发展和应用。

聚四氟乙烯绝缘的三种加工工艺方式:

1,聚四氟乙烯的软膏推挤(活塞挤出);

2,聚四氟乙烯薄膜绕包;

3,聚四氟乙烯分散式水剂浸涂。

聚四氟乙烯的软膏推挤(活塞挤出) 活塞挤出是糊状聚四氟乙烯冷挤出或称为软膏推压挤出,这是聚四氟乙烯电线电缆绝缘采用的主要加工工艺方式。 糊状冷挤出或软膏推挤用的是分散聚合的聚四氟乙烯树脂,它是一种白色纤维状颗粒树脂,这种树脂的比表面积大,能充分吸收有机溶剂,形成糊膏状。聚四氟乙烯的软膏推挤(活塞挤出) 活塞挤出是糊状聚四氟乙烯冷挤出或称为软膏推挤,这是一种间歇式的推压挤出,其加工工艺流程为: F-4树脂 → 过筛→加入助挤剂和树脂混合→预成形→推压挤出→ 干燥、烧结、冷却→火花耐电压→成品捡验。

2,聚四氟乙烯薄膜绕包 聚四氟乙烯薄膜绕包是聚四氟乙烯绝缘电线电缆又一种绝缘结构加工形式。 绕包聚四氟乙烯薄膜绕包绝缘,其加工工艺流程为: 聚四氟乙烯薄膜切条→薄膜绕包→绕包薄膜烧结→火花耐电压→成品捡验

绕包采用的聚四氟乙烯是悬浮聚合树脂经过模压烧结成毛坯,通过车削辊压而成。经过辊压的0.5毫米厚度以下的称为定向薄膜,定向度在2.5以上;未经过辊压的为不定向薄膜;定向度在1.1~2.1之间的为半定向或部分定向薄膜。 定向度就是薄膜加热后的收缩性。薄膜有定向度即收缩性,才能在烧结时利用熔融时的收缩压力达到绕包绝缘层间的紧密结合。 对绝缘厚度较薄的绝缘安装线,采用定向度为1.65~2.05的F4薄膜绕包;绕包薄膜一般都较薄和窄,为使绕包时薄膜有一定的机械强度和烧结时易烧牢,故取较大的定向度。但是,过高的薄膜定向度,机械强度是提高了,可薄膜不容易烧牢。用提高烧结温度的方法则往往会造成聚四氟乙烯的分解,从安全角度考虑,这是必须避免的。

对绝缘较厚的F4绝缘射频同轴电缆,绕包用薄膜厚度为0.1毫米左右,需要对电缆进行多次或多层绕包,才能得到需要的绝缘厚度,如果采用定向度过大的薄膜,会使绕包薄膜在烧结时收缩剧烈,造成整个绝缘开裂;用降低烧结温度的办法,会使薄膜层间不能融合烧牢靠。因此,所用的薄膜须有适当定向度的要求。为达到薄膜既有适当收缩,又容易烧结,对绝缘厚度较厚的电缆的绕包薄膜定向度取为1.1±0.05左右较好。

3,聚四氟乙烯分散式水剂浸涂 聚四氟乙烯分散式水剂是一种把聚四氟乙烯粒子分散在水中的乳白色乳浊液,以非离子型湿润剂稳定,加入其他固体或液体原料可以进一步改性至适合特殊的用途。这种分散式水剂尤其适用于涂覆或浸渍方面的应用,解决了一些树脂不能使用传统溶剂或熔融技术的难题。 聚四氟乙烯分散式水剂生产的纺纱产品,可以重复地进行浸渍涂覆至所需要的厚度,然后再除去水份并将其他原料的活性减低,最后干净的树脂微粒被加热结牢成为一连续性的涂层,或者产品会被非熔融性的微粒所涂覆或浸渍。一般玻璃纤维或人工合成产品都可以采用。

 活塞挤出(推压挤出) 活塞挤出是糊状聚四氟乙烯冷挤出或称为软膏推挤,是聚四氟乙烯电线电缆绝缘采用的主要加工工艺方式。这是一种间歇式的推压挤出,其加工工艺流程为: F-4树脂 → 过筛→加入助挤剂和树脂混合→预成形→推压挤出→ 干燥、烧结、冷却→火花耐电压→成品捡验。

4,推压挤出(推挤) 推挤是预压好的坯体放置于活塞推压机的钢桶中,当推压机的活塞上升或下降时,坯体通过具有一定锥角的模具,在剪切力的作用下将树脂颗粒拉伸成纤维状结构,然后再经过干燥、烧结、冷却等工序,获得聚四氟乙烯绝缘。压缩比 压缩比是推挤中的一个重要参数,压缩比M定义为:推挤机的活塞截面积S与制得的绝缘层截面积S’之比,即M=S/S’

电缆绝缘的推挤压缩比的表达式为: M=D22-D12/d22-d12 式中:D1——导杆直径或称为芯棒直径; D2——缸筒直径或称为活塞直径; d1——电缆的导电线芯直径; d2——电缆的绝缘直径(外径)。 实际生产中,压缩比一般取300~800之间。 推挤速度推挤速度的控制主要取决于干燥和烧结速度。烧结速度过慢,有时会由于助挤剂大量逸出而不能成形,这样生产效率低;推挤速度太慢,还会由于坯体受压力时间过长,致使预制品密实,助挤剂不易逸出而使绝缘发黄;推挤速度太快,易造成干燥不完全、充分,造成绝缘发黄甚至发黑,同时绝缘也不容易烧结透。

因此推挤速度必须小于或等于干燥速度,而干燥速度又与绝缘尺寸、绝缘厚度、干燥区域的长度等因素有关。

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