關於聚四氟乙烯

2022-05-26 23:21:04 字數 3132 閱讀 5576

關於聚四氟乙烯(ptfe)的加工工藝及使用原理很受用

一、聚四氟乙烯(ptfe)薄膜繞包; g+ j3 5 o

聚四氟乙烯薄膜繞包是聚四氟乙烯絕緣電線電纜又一種絕緣結構加工形式。) l3 g% _1 h: d- _* e- n

繞包用聚四氟乙烯採用的聚四氟乙烯是懸浮聚合樹脂經過模壓燒結成毛坯,通過車削輥壓而成。經過輥壓的0.5公釐厚度以下的稱為定向薄膜,定向度在2.

5以上;未經過輥壓的為不定向薄膜;定向度在1.1~2.1之間的為半定向或部分定向薄膜。

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聚四氟乙烯薄膜繞包絕緣,其加工工藝流程為:5 r, e0 q1 o2 b( n6 l: o

聚四氟乙烯薄膜切條→薄膜繞包→繞包薄膜燒結→火花耐電壓→成品撿驗9 ?" m1 d$ w* n1 b' ~+ a

二、推擠0 r4 k) m, g4 wz' \) i& g& _' e) y

推擠是預壓好的坯體放置於活塞推壓機中,當推壓機的活塞上公升或下降時,坯體通過具有一定錐角的模具,在剪下力的作用下將樹脂顆粒拉伸成纖維狀結構,然後再經過乾燥、燒結、冷卻等工序,獲得聚四氟乙烯絕緣。' f+ f; u+ |6 g6 `

在推擠過程中,推擠壓力的大小,直接影響絕緣性能和絕緣能否順利地擠出。推擠壓力小,擠出的絕緣疏鬆並且多孔;推擠壓力過大,容易使機器過載,並造成絕緣層的過分定向會造成絕緣縱向開裂,甚至使擠出的絕緣層成碎片而不能成形。要得到合適的壓力,必須選擇適當的推擠壓縮比。

壓縮比是推擠中的乙個重要引數。壓縮比m定義為:推擠機的活塞截面積s與制得的絕緣層截面積s、之比,即m=s/s、 。

由此可見,壓縮比是表示料腔活塞截面積和制得的絕緣層截面積尺寸的相對變化,也就是推擠時絕緣所受到的推擠壓力大小。

一般在實際生產中,壓縮比取300~800之間。值得指出,壓縮比的大小與所用樹脂的質量、模具角度、模具的承線長短等等因素有關。首先所取壓縮比,不能超過樹脂本身容許的壓縮比範圍。

在電線電纜的推擠絕緣中,模具所取角度以取20度左右較好。但當減小壓縮比時,則應適當增大模具角度,反之則應減小。模具的承線短,則使壓縮比增大,擠出壓力增大。

由於聚四氟乙烯樹脂粉末對擠出壓力的敏感性大,因此過高的壓力不僅會使絕緣的定向度增加,沿擠出方向造成開裂,而且易在擠出層內部粒子間形成硬脆的交介面,使樹脂燒結時不能熔融在一起,也會引起絕緣的裂紋。由此可見,壓縮比或推擠壓力的大小及均勻與否,都直接影響推擠的擠出和絕緣質量。只有選取適當的壓縮比,並使推擠壓力保持均勻,才能保證絕緣的擠出質量,並避免擠出的絕緣層鬆緊不一的現象。

在推擠過程中,推擠速度的控制主要取決於乾燥和燒結速度。燒結速度過慢,有時會由於助擠劑大量逸出而不能成形,同時這樣的生產效率低。推擠速度太慢,還會由於坯體受壓力時間過長,致使預製品密實,助擠劑不易逸出而使絕緣發黃。

推擠速度太快,容易造成乾燥不完全、不充分,造成絕緣發黃甚至發黑,同時絕緣也不容易燒結透。因此推擠速度必須小於或等於乾燥速度,而乾燥速度又與絕緣尺寸、絕緣厚度、乾燥區域的長度等等因素有關。

值得指出的是,模具選取也直接影響絕緣尺寸和質量。模具外模孔尺寸,應使其相當於擠出的絕緣外徑d2,並稍大於絕緣外徑d2,這是考慮到聚四氟乙烯經過燒結後有一定的收縮率,而且收縮率隨絕緣厚薄不同而不相等。當外模的承線增長時,則會使推擠壓力增大,反之則減小。

一般壓縮比增大時,應使模具的承線短些,因為承線過長,將使推擠壓力增大,容易造成絕緣燒結後產生裂紋。同樣,外模的錐角大則推擠的壓力大,反之則壓力小。模具錐角大小的選取還跟缸筒、壓縮比大小等有關。

模具的錐角一般選為15~20度,以20度比較適宜。外模錐體和模孔的光潔度,直接影響絕緣的表面質量。當錐體和模孔不光潔,光潔度較差時,會導致絕緣表面起毛,並出現花白裂紋等現象。

為了保證絕緣表面質量,要求外模錐體和模孔的光潔度達到▽7以上,製造模具的材料以不鏽鋼較好,模具的內模孔大小,以使導體線芯能夠不緊不鬆通過就好。: k+ [! }) t& `# k6 v2 k% a

乾燥和燒結* m4 p0 |$ u, e) u

乾燥和燒結的主要作用是使推擠的絕緣層,在燒結溫度下經過熔融透明後,由於分子間力的作用使它成為密實的整體。. j6 sr* m1 d% n2 h4 y' c- ]! r

乾燥和燒結的工藝方法可採用烘箱燒結和管型爐燒結。管型爐燒結的燒結質量較好,燒結均勻、便於連續生產、成形工藝簡單,因而獲得普遍應用,這是聚四氟乙烯絕緣主要採用的乾燥和燒結工藝方法。- h4 [* q.

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在管型燒結爐中,按其溫度分布和所起作用,可分為:乾燥區、預熱區、燒結區和冷卻區。各區的溫度高低和分布,直接影響絕緣的物理機械效能和表面質量。0 n7 m. d9 p3 d* y

1)乾燥區. p; g( i; u: r$ v

乾燥區的作用是除去助擠劑。乾燥區的溫度按推擠時所用助擠劑的種類不同而決定。一般乾燥區的溫度以使所用助擠劑沸程範圍內即可,以達到除去助擠劑的目的。- " k

3)燒結和冷卻區

當聚四氟乙烯絕緣層離開乾燥和預熱區時,絕緣層中存在較多的孔隙需要在燒結區加以消除,使得絕緣層緊密成為整體。聚四氟乙烯是晶相和非晶相的混合物。聚四氟乙烯聚合物的非晶相的玻璃化溫度為-120℃,晶態的熔融溫度是327℃。

當溫度超過晶體熔點時,聚合物開始轉為非晶態,聚四氟乙烯呈現透明狀態,此時絕緣層體積增加約25%,燒結區的作用就是實現這樣乙個過程:消除絕緣層中的孔隙,使絕緣緊密成為整體。

`燒結區的溫度高低與絕緣厚度、收線速度等有關。燒結區溫度分布應呈現波浪型,即逐步公升高後再逐步下降。這是考慮聚四氟乙烯在熔點附近有較大體積膨脹的緣故。

因為如果溫度驟然由預熱區的300℃左右,驟然上公升到燒結區的420~450℃,則會由於聚四氟乙烯的導熱性差,而在絕緣內外表面造成溫度梯度,使絕緣層膨脹不一造成內部應力,造成絕緣開裂。逐步公升溫和降溫,可以減小和避免這種內應力。a$ {7 f4 {0 n8 t" t9 ]!

c經過燒結後的聚四氟乙烯,其冷卻過程就是使它從非晶態轉播為晶態。冷卻後結晶體含量,除與聚合物本身分子量有關外,還與冷卻速度有關。冷卻速度快,結晶含量少,伸長率大收縮率小。

對於薄層絕緣,快速冷卻有利於提高其機械效能。冷卻區溫度的高低,表明了冷卻速度的快慢。冷卻區,一般都是採用空氣冷卻。

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乾燥和燒結工藝可與推擠連續進行,也可以採用先推擠然後再燒結的方式。先擠出後再燒結的好處是,能夠更好地控制乾燥和燒結,不必受限於推擠速度等因素。' i0 j7 c+ j3 ^# _1 n

乾燥和燒結後的絕緣,應進行絕緣表面和絕緣耐電壓效能撿驗,然後再進入以後的加工生產工序,如外導體、絞對等工序。

聚四氟乙烯PTFE材料

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