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[押出設(shè)備] 聚四氟乙烯絕緣電纜制造和應(yīng)用
P:2015-10-09 16:37:14
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自1938年美國化學(xué)家R.J.Plumkett合成聚四氟乙烯后，盡管聚四氟乙烯材料具有一系列優(yōu)異的性能，但鑒于它的熔融粘度太大，不能采用一般的熱塑性塑料的擠出加工方法，使得它的應(yīng)用、發(fā)展受到了制約； 1958年美國吉寧機械制造公司提出了推壓擠出聚四氟乙烯專利后，才解決了聚四氟乙烯簿層絕緣的加工問題，從此聚四氟乙烯絕緣電線獲得了迅速發(fā)展和應(yīng)用。
聚四氟乙烯絕緣的三種加工工藝方式：
1，聚四氟乙烯的軟膏推擠（活塞擠出）；
2，聚四氟乙烯薄膜繞包；
3，聚四氟乙烯分散式水劑浸涂。
聚四氟乙烯的軟膏推擠（活塞擠出） 活塞擠出是糊狀聚四氟乙烯冷擠出或稱為軟膏推壓擠出，這是聚四氟乙烯電線電纜絕緣采用的主要加工工藝方式。 糊狀冷擠出或軟膏推擠用的是分散聚合的聚四氟乙烯樹脂，它是一種白色纖維狀顆粒樹脂，這種樹脂的比表面積大，能充分吸收有機溶劑，形成糊膏狀。聚四氟乙烯的軟膏推擠（活塞擠出） 活塞擠出是糊狀聚四氟乙烯冷擠出或稱為軟膏推擠，這是一種間歇式的推壓擠出，其加工工藝流程為： F－4樹脂 → 過篩→加入助擠劑和樹脂混合→預(yù)成形→推壓擠出→ 干燥、燒結(jié)、冷卻→火花耐電壓→成品撿驗。
2，聚四氟乙烯薄膜繞包 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(jié)構(gòu)加工形式。 繞包聚四氟乙烯薄膜繞包絕緣，其加工工藝流程為： 聚四氟乙烯薄膜切條→薄膜繞包→繞包薄膜燒結(jié)→火花耐電壓→成品撿驗
繞包采用的聚四氟乙烯是懸浮聚合樹脂經(jīng)過模壓燒結(jié)成毛坯，通過車削輥壓而成。經(jīng)過輥壓的0.5毫米厚度以下的稱為定向薄膜，定向度在2.5以上；未經(jīng)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。 定向度就是薄膜加熱后的收縮性。薄膜有定向度即收縮性，才能在燒結(jié)時利用熔融時的收縮壓力達到繞包絕緣層間的緊密結(jié)合。 對絕緣厚度較薄的絕緣安裝線，采用定向度為1.65～2.05的F4薄膜繞包；繞包薄膜一般都較薄和窄，為使繞包時薄膜有一定的機械強度和燒結(jié)時易燒牢，故取較大的定向度。但是，過高的薄膜定向度，機械強度是提高了，可薄膜不容易燒牢。用提高燒結(jié)溫度的方法則往往會造成聚四氟乙烯的分解，從安全角度考慮，這是必須避免的。
對絕緣較厚的F4絕緣射頻同軸電纜，繞包用薄膜厚度為0.1毫米左右，需要對電纜進行多次或多層繞包，才能得到需要的絕緣厚度，如果采用定向度過大的薄膜，會使繞包薄膜在燒結(jié)時收縮劇烈，造成整個絕緣開裂；用降低燒結(jié)溫度的辦法，會使薄膜層間不能融合燒牢靠。因此，所用的薄膜須有適當定向度的要求。為達到薄膜既有適當收縮，又容易燒結(jié)，對絕緣厚度較厚的電纜的繞包薄膜定向度取為1.1±0.05左右較好。
3，聚四氟乙烯分散式水劑浸涂 聚四氟乙烯分散式水劑是一種把聚四氟乙烯粒子分散在水中的乳白色乳濁液，以非離子型濕潤劑穩(wěn)定，加入其他固體或液體原料可以進一步改性至適合特殊的用途。這種分散式水劑尤其適用于涂覆或浸漬方面的應(yīng)用，解決了一些樹脂不能使用傳統(tǒng)溶劑或熔融技術(shù)的難題。 聚四氟乙烯分散式水劑生產(chǎn)的紡紗產(chǎn)品，可以重復(fù)地進行浸漬涂覆至所需要的厚度，然后再除去水份并將其他原料的活性減低，最后干凈的樹脂微粒被加熱結(jié)牢成為一連續(xù)性的涂層，或者產(chǎn)品會被非熔融性的微粒所涂覆或浸漬。一般玻璃纖維或人工合成產(chǎn)品都可以采用。
活塞擠出（推壓擠出） 活塞擠出是糊狀聚四氟乙烯冷擠出或稱為軟膏推擠，是聚四氟乙烯電線電纜絕緣采用的主要加工工藝方式。這是一種間歇式的推壓擠出，其加工工藝流程為： F－4樹脂 → 過篩→加入助擠劑和樹脂混合→預(yù)成形→推壓擠出→ 干燥、燒結(jié)、冷卻→火花耐電壓→成品撿驗。
4，推壓擠出（推擠） 推擠是預(yù)壓好的坯體放置于活塞推壓機的鋼桶中，當推壓機的活塞上升或下降時，坯體通過具有一定錐角的模具，在剪切力的作用下將樹脂顆粒拉伸成纖維狀結(jié)構(gòu)，然后再經(jīng)過干燥、燒結(jié)、冷卻等工序，獲得聚四氟乙烯絕緣。壓縮比 壓縮比是推擠中的一個重要參數(shù)，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’
電纜絕緣的推擠壓縮比的表達式為： M=D22－D12/d22－d12 式中：D1——導(dǎo)桿直徑或稱為芯棒直徑； D2——缸筒直徑或稱為活塞直徑； d1——電纜的導(dǎo)電線芯直徑； d2——電纜的絕緣直徑（外徑）。 實際生產(chǎn)中，壓縮比一般取300～800之間。 推擠速度推擠速度的控制主要取決于干燥和燒結(jié)速度。燒結(jié)速度過慢，有時會由于助擠劑大量逸出而不能成形，這樣生產(chǎn)效率低；推擠速度太慢，還會由于坯體受壓力時間過長，致使預(yù)制品密實，助擠劑不易逸出而使絕緣發(fā)黃；推擠速度太快，易造成干燥不完全、充分，造成絕緣發(fā)黃甚至發(fā)黑，同時絕緣也不容易燒結(jié)透。
因此推擠速度必須小于或等于干燥速度，而干燥速度又與絕緣尺寸、絕緣厚度、干燥區(qū)域的長度等因素有關(guān)。
（未完待續(xù)）--東莞市勤正機械有限公司
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