聚四氟乙烯及

聚四氟乙烯及电线挤出工艺

聚四氟乙烯及电线挤出工艺

目录

第一节聚四氟乙烯材料介绍

1聚四氟乙烯：

2聚四氟乙烯的种类及用途

3聚四氟乙烯的结构特点

4聚四氟乙烯的性能

4.1物理性能

4.2聚四氟乙烯电绝缘性能

4.2.1PTFE绝缘电线的电特性

4.2.1.1不同频率下的介电常数

4.2.1.2不同频率下的介质损耗

4.2.1.3绝缘电阻

4.2.1.4击穿场强

4.2.1.5抗电弧能力

4.3耐热性

4.4耐化学稳定性

4.5力学性能

4.6耐湿性和耐水性

4.7耐气候性

4.8耐辐照性

4.9其他性能

5聚四氟乙烯在电线电缆中应用

第二节聚四氟乙烯绝缘电线挤出材料选用1原材料的选择

1.1聚四氟乙烯树脂粉

1.2助推剂

1.3着色剂

1.3.1糊状着色剂

1.3.

2.粉状着色剂

2.原材料的保管和处理

第三节聚四氟乙烯绝缘电线挤出工艺流程1.工艺流程图

2工序

2.1工序一：过筛与计量

2.2工序二：混合

2.3工序三：熟化

2.4工序四：预压

2.5工序五：推挤绝缘

2.5.1挤压装置：

2.5.2模具

2.5.2.1阳模

2.5.2.2阴模

2.5.3推机绝缘

2.6工序六：烘干，烧结，冷却

2.6.1烘干

2.6.2烧结

2.6.3冷却

2.6.4温度曲线

2.7主要工艺参数示例

2.8聚四氟乙烯绝缘电线常出现的质量问题及解决方法第四节安全注意事项及劳动纪律

1材料使用安全规定

2劳动纪律及安全生产规定

聚四氟乙烯及电线挤出工艺简介

第一节

聚四氟乙烯材料介绍

1聚四氟乙烯：

聚四氟乙烯简称F-4,英文名称Polyterafluoroethylene(PTFE 或TFE),是一种工程材料，它具有其他各种工程塑料的特点,而其优异性能是其他各种工程塑料所不可比拟的;它的广泛的频率范围及高低温使用范围、优异的化学稳定性,高的电绝缘性,突出的表面不粘性,良好的润滑以及耐大气老化性能,使聚四氟乙烯在解决工业各部门的有关技术中,属于其他塑料之上.

2聚四氟乙烯的种类及用途

聚四氟乙烯按聚合方法的不同,分为悬浮聚四氟乙烯和分散聚四氟乙烯两大类.悬浮聚四氟乙烯树脂系白色粉末,颗粒较大,经适当的后处理,可得到不同颗粒度的粉末.这种粉状树脂用于模压,压延加工成型，而不直接用于电线电缆的生产。用于电线电缆绝缘时，应将悬浮聚四氟乙烯模压，烧结成圆柱型坯料，再在车床上车削成聚四氟乙烯薄膜。这种薄膜又称熟料带，供电线电缆绕包绝缘用。分散聚四氟乙烯又分为粉末和浓缩分散液两种型态。其中：粉状分散树脂在加入一定量的助剂（如石油醚）及填料（如石英粉）经混合后，专供推压成型，适用于电线电缆等薄壁制品的推压加工，在目前电线生产中应用较多：也可将粉状分散树脂推压成型，然后滚压成薄膜（又称生料带）供细线径电线绝缘或电线护套绕包用。聚四氟乙烯浓缩分散液主要供浸渍多孔材料（如石棉，玻璃，纤维编织）及粉末冶金法制成的金属轴承的表面涂层用。聚四氟乙烯绝缘电磁线及耐高温电线的玻璃纤维编织层就是聚四氟乙烯浓缩液涂制用的。 3聚四氟乙烯的结构特点

聚四氟乙烯由四氟乙烯聚合而成，其分子结构为：

聚四氟乙烯是分子结构完全对称的无枝化线性聚合物，密度为（2.280~2.295）g/cm 3结晶度达93%~98%，几乎是一个完全结晶的聚合物。

在已知的高分子键中，C-F 键是最牢固的键之一，键能高达460Kj/mol ，大分子主碳键的周围被氟原子的紧密的保卫着，使C-C 键不受一般活泼分子的侵袭。此外，氟原子体积较大，相互排斥，整个大分子链呈螺旋状，在大分子的主链上具有对称的氟原子，所以电性中和，整个分子不带极性。这种结构的特殊性使聚四氟乙烯具有优良的耐热性，耐化学药品性和耐溶剂的稳定性，高电绝缘性，表面不粘性，和润滑性等，并具有极高的熔融粘度。

4聚四氟乙烯的性能

4.1物理性能

聚四氟乙烯是一种高结晶度的聚合物，它的螺旋状结晶的晶格距离变化在19℃.29℃和327℃有转折点，即晶体在这三个温度上下，其体积会发生突变。因此，19℃和327℃这两个温度的转变点，对聚四氟乙烯的加工工艺来说是很n F F F F C C

重要

的。

19℃.的晶体转变温度，主要对加工坯料极为重要，用聚四氟乙烯制成薄膜或推挤电线绝缘层时，都有一个将聚四氟乙烯粉状树脂模压成型的过程。如果压制坯料的温度低于19℃，而当制成坯料的处于19℃以上的温度时，其晶格距离会变大，使预成形制品变形，最终导致烧结的制品内部存在开裂。

327℃是聚四氟乙烯的熔点，严格地说，在此温度以上时，结晶结构消失，转变为透明的无定形凝胶状态，并伴随比体积增大25%。这种凝胶状熔体粘度，在360℃时高达1010~1011Pa.s,仍然不能流动。该特性决定了聚四氟乙烯不能采取一般的热塑性树脂相同的方法（如熔融挤出），进行成型加工，而是用类似的粉末冶金的加压与烧结相结合的方法加工。由于聚四氟乙烯的导热率低，熔点上下温度时体积变化较大，所以在烧结过程中，在熔点附近加热速率必须缓慢，以使制品内外温度均匀；不然会造成制品内部存在应力，严重时甚至开裂。

聚四氟乙烯结晶度的大小，对电线的物理性能和力学性能有一定的影响。通常，结晶度大，聚四氟乙烯的密度也大，物理力学性能有所提高;反之则小。所以在加工过程中应对聚四氟乙烯的结晶度加以控制。

聚四氟乙烯的结晶度与分子量的大小和烧结后的冷却速度有关。在相同的冷却速率下，分子量越小，越易结晶，结晶速度也越高，在分子量相同情况下，极其缓慢的冷却速度，有助于大分子的重结晶，因此制品的结晶度高。最高可达75%左右，如果迅速的冷却，能阻止无定形凝胶的重结晶，结晶度小，但即使是最快的冷却速度，其结晶度一般也在50%左右。所以冷却速率不同，烧结后的聚四氟乙烯结晶度通常在50%~70%之间，在310℃~315℃温度范围内有最大的结晶速度。

PTFE 是一种坚韧，柔软，没有弹性，拉伸强度适中的材料，低温性能好，当温度低至（-269℃）时，在受压力的情况，PTFE 仍然具有延展性。

4.2聚四氟乙烯电绝缘性能

4.2.1PTFE 绝缘电线的电特性

在广阔的温度和频率范围内，聚四氟乙烯具有优异的电绝缘性能。由于聚四氟乙烯分子链中的氟原子对称，均匀分布，不存在固有的偶极距，使介质损耗角正切tg δ和相对介电常数εr 在工频109HZ 范围内变化很小。从室温到300℃之间，聚四氟乙烯的tg δ值实际变化很小，而εr 随温度升高有所下降。

密度（g /c m 3）