聚四氟乙烯材料性能及電線擠出工藝簡(jiǎn)介要點(diǎn)

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1、 聚四氟乙烯材料性能及電線擠出工藝簡(jiǎn)介 聚四氟乙烯材料性能及電線擠出工藝簡(jiǎn)介 目 錄 第一節(jié) 聚四氟乙烯材料介紹 1 聚四氟乙烯： 2 聚四氟乙烯的種類及用途 3 聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 4 聚四氟乙烯的性能 4.1 物理性能 4.2 聚四氟乙烯電絕緣性能 4.2.1PTFE 絕緣電線的電特性 4.2.1.1 不同頻率下的介電常數(shù) 4.2.1.2 不同頻率下的介

2、質(zhì)損耗 4.2.1.3 絕緣電阻 4.2.1.4 擊穿場(chǎng)強(qiáng) 4.2.1.5 抗電弧能力 4.3 耐熱性 4.4 耐化學(xué)穩(wěn)定性 4.5 力學(xué)性能 4.6 耐濕性和耐水性 4.7 耐氣候性 4.8 耐輻照性 4.9 其他性能 5 聚四氟乙烯在電線電纜中應(yīng)用 第二節(jié) 聚四氟乙烯絕緣電線擠出材料選用 1 原材料的選擇 1.1 聚四氟乙烯樹(shù)脂粉 1.2 助推劑 1.3 著色劑 1.3.1 糊狀著色劑 1.3.2. 粉狀著色劑 2. 原材料的保管和處理 第三節(jié) 聚四氟乙烯絕緣電線擠出工藝

3、流程 1. 工藝流程圖 2 工序 2.1 工序一：過(guò)篩與計(jì)量 2.2 工序二：混合 2.3 工序三：熟化 2.4 工序四：預(yù)壓 2.5 工序五：推擠絕緣 2.5.1 擠壓裝置： 2.5.2 模具 2.5.2.1 陽(yáng)模 2.5.2.2 陰模 2.5.3 推機(jī)絕緣 2.6 工序六：烘干，燒結(jié)，冷卻 2.6.1 烘干 2.6.2 燒結(jié) 2.6.3 冷卻 2.6.4 溫度曲線 2.7 主要工藝參數(shù)示例 2.8 聚四氟乙烯絕緣電線常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及解決方法 第四節(jié) 安全注意事項(xiàng)及勞動(dòng)紀(jì)

4、律 1 材料使用安全規(guī)定 2 勞動(dòng)紀(jì)律及安全生產(chǎn)規(guī)定 聚四氟乙烯材料性能及電線擠出工藝簡(jiǎn)介 第一節(jié) 聚四氟乙烯材料介紹 1 聚四氟乙烯 聚四氟乙烯簡(jiǎn)稱 F-4,英文名稱 Polyterafluoroethylene(PTFE 或 TFE), 是一種工程材料，它具有其他 各種工程塑料的特點(diǎn) ,而其優(yōu)異性能是其他各種工程塑料所不可比擬的 ;它的廣泛的頻率范圍及高低溫 使用范圍、優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性 ,高的電絕緣性 ,突出的表面不粘性 ,良好的潤(rùn)滑以及耐大氣老化性能 ,使聚 四氟乙烯在解決工業(yè)各部門的有關(guān)技術(shù)中 ,屬于其他塑

5、料之上 . 2 聚四氟乙烯的種類及用途 聚四氟乙烯按聚合方法的不同 ,分為懸浮聚四氟乙烯和分散聚四氟乙烯兩大類 .懸浮聚四氟乙烯樹(shù) 脂系白色粉末 ,顆粒較大 ,經(jīng)適當(dāng)?shù)暮筇幚?,可得到不同顆粒度的粉末 .這種粉狀樹(shù)脂用于模壓 ,壓延加工 成型，而不直接用于電線電纜的生產(chǎn)。用于電線電纜絕緣時(shí)，應(yīng)將懸浮聚四氟乙烯模壓，燒結(jié)成圓柱型坯料，再在車床上車削成聚四氟乙烯薄膜。這種薄膜又稱熟料帶，供電線電纜繞包絕緣用。分散聚四氟乙烯又分為粉末和濃縮分散液兩種型態(tài)。其中：粉狀分散樹(shù)脂在加入一定量的助劑（如石油醚）及填料（如石英粉）經(jīng)混合后，專供推壓成型，適用于電線電纜等薄壁制品的推壓加

6、工，在目前電線生產(chǎn)中應(yīng)用較多：也可將粉狀分散樹(shù)脂推壓成型，然后滾壓成薄膜（又稱生料帶）供細(xì)線徑電線絕緣或電線護(hù)套繞包用。聚四氟乙烯濃縮分散液主要供浸漬多孔材料（如石棉，玻璃，纖維編織）及粉末冶金法制成的金屬軸承的表面涂層用。聚四氟乙烯絕緣電磁線及耐高溫電線的玻璃纖維編織層就是聚四氟乙烯濃縮液涂制用的。 3 聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 聚四氟乙烯由四氟乙烯聚合而成，其分子結(jié)構(gòu)為： F F C C n F F 聚四氟乙烯是分子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱的無(wú)枝化線性聚合物，密度為（ 2.280 ～ 2.295 ）g

7、/cm 3 結(jié)晶度達(dá) 93%～ 98%，幾乎是一個(gè)完全結(jié)晶的聚合物。 在已知的高分子鍵中， C-F 鍵是最牢固的鍵之一， 鍵能高達(dá) 460Kj/mol ，大分子主碳鍵的周圍被氟原子 的緊密的保衛(wèi)著，使 C-C 鍵不受一般活潑分子的侵襲。此外，氟原子體積較大，相互排斥，整個(gè)大分 子鏈呈螺旋狀，在大分子的主鏈上具有對(duì)稱的氟原子，所以電性中和，整個(gè)分子不帶極性。這種結(jié)構(gòu) 的特殊性使聚四氟乙烯具有優(yōu)良的耐熱性，耐化學(xué)藥品性和耐溶劑的穩(wěn)定性，高電絕緣性，表面不粘 性，和潤(rùn)滑性等，并具有極高的熔融粘度。 4 聚四氟乙烯的性能 4.1

8、物理性能 聚四氟乙烯是一種高結(jié)晶度的聚合物，  它的螺旋狀結(jié)晶的晶格距離變化在  19℃.29  ℃和  327℃有轉(zhuǎn) 折點(diǎn)，即晶體在這三個(gè)溫度上下，其體積會(huì)發(fā)生突變。因此，  19℃和  327℃這兩個(gè)溫度的轉(zhuǎn)變點(diǎn)，對(duì) 聚四氟乙烯的加工工藝來(lái)說(shuō)是很重要的。 19 ℃ . 的晶體轉(zhuǎn)變溫度，主要對(duì)加工坯料極為重要，用聚四氟乙烯制成薄膜或推擠電線絕緣層時(shí)， 都有一個(gè)將聚四氟乙烯粉狀樹(shù)脂模壓成型的過(guò)程。如果壓制坯料的溫度低于 19℃，而當(dāng)制成坯料的處 于 19℃以上的溫度時(shí)，

9、其晶格距離會(huì)變大，使預(yù)成形制品變形，最終導(dǎo)致燒結(jié)的制品內(nèi)部存在開(kāi)裂。 327℃是聚四氟乙烯的熔點(diǎn)，嚴(yán)格地說(shuō)，在此溫度以上時(shí)，結(jié)晶結(jié)構(gòu)消失，轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞯臒o(wú)定形 凝膠狀態(tài)，并伴隨比體積增大 25%。這種凝膠狀熔體粘度，在 360℃時(shí)高達(dá) 1010~1011Pa.s, 仍然不能流動(dòng)。該特性決定了聚四氟乙烯不能采取一般的熱塑性樹(shù)脂相同的方法（如熔融擠出） ，進(jìn)行成型加工， 而是用類似的粉末冶金的加壓與燒結(jié)相結(jié)合的方法加工。由于聚四氟乙烯的導(dǎo)熱率低，熔點(diǎn)上下溫度時(shí)體積變化較大，所以在燒結(jié)過(guò)程中，在熔點(diǎn)附近加熱速率必須緩慢，以使制品內(nèi)外溫度均勻；不然會(huì)造成制品內(nèi)部存在應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)甚至開(kāi)裂

10、。 聚四氟乙烯結(jié)晶度的大小，對(duì)電線的物理性能和力學(xué)性能有一定的影響。通常，結(jié)晶度大，聚四 氟乙烯的密度也大， 物理力學(xué)性能有所提高 ; 反之則小。 所以在加工過(guò)程中應(yīng)對(duì)聚四氟乙烯的結(jié)晶度加以控制。 聚四氟乙烯的結(jié)晶度與分子量的大小和燒結(jié)后的冷卻速度有關(guān)。在相同的冷卻速率下，分子量越 小，越易結(jié)晶，結(jié)晶速度也越高，在分子量相同情況下，極其緩慢的冷卻速度，有助于大分子的重結(jié) 晶，因此制品的結(jié)晶度高。最高可達(dá) 75%左右，如果迅速的冷卻，能阻止無(wú)定形凝膠的重結(jié)晶，結(jié)晶 度小，但即使是最快的冷卻速度，其結(jié)晶度一般也在 50%左右。所以冷卻速率不同，燒結(jié)后的聚四氟

11、 乙烯結(jié)晶度通常在 50%～ 70%之間，在 310℃～ 315℃溫度范圍內(nèi)有最大的結(jié)晶速度。 2.24 3） m c/ g  2.20 （ 度 密 2.00 0 20 40  60 80 100  （結(jié)晶度百分?jǐn)?shù)） 聚四氟乙烯的密度和結(jié)晶度的函數(shù)關(guān)系 PTFE是一種堅(jiān)韌，柔軟，沒(méi)有彈性，拉伸強(qiáng)度適中的材料，低溫性能好，當(dāng)溫度低至（ -269 ℃） 時(shí)，在受壓力的情況， PTFE仍然具有延展性。 4.2 聚四氟乙烯電絕緣性能 4.2.1PTFE 絕緣電線的電特

12、性 在廣闊的溫度和頻率范圍內(nèi)，聚四氟乙烯具有優(yōu)異的電絕緣性能。由于聚四氟乙烯分子鏈中的氟原 子對(duì)稱，均勻分布，不存在固有的偶極距，使介質(zhì)損耗角正切 tg δ和相對(duì)介電常數(shù) ε r 在工頻 109HZ 范 圍內(nèi)變化很小。從室溫到 300℃之間，聚四氟乙烯的 tg δ值實(shí)際變化很小，而 ε r 隨溫度升高有所下降。 4.2.1.1 不同頻率下的介電常數(shù) 3.0 數(shù) 常 2.5 電 介 2.0 10 50 100 500 1000 頻率（ KHZ ） 4.2.1.2 不同頻率下的介質(zhì)損耗 0.0

13、006 0.0005 0.0004 耗 0.0003 損 質(zhì) 介 0.0002 0.0001 10 50 100 500 1000 頻率（ KHz ） 4.2.1.3 絕緣電阻 聚四氟乙烯的絕緣電阻很高，其體積電阻率 ρ v 一般大于 10 15 16 Ω Ω m，表面電阻率 ρ s 大于 10 即使長(zhǎng)期浸于水中變化也不顯著，隨溫度變化也不大。 4.2.1.4 擊穿場(chǎng)強(qiáng) 聚四氟乙烯的擊穿場(chǎng)強(qiáng)很高， 很薄的聚四氟乙烯薄膜， 其

14、擊穿場(chǎng)強(qiáng)可達(dá) 200kv/mm；但隨厚度的增加， 擊穿場(chǎng)強(qiáng)逐漸降低 . 度 100 強(qiáng) 電 介 50 20 10 0.02 0.05 0.1 0.2 0.5 1.0 (mm) 聚四氟乙烯的介電強(qiáng)度和厚度的關(guān)系 4.2.1.5 抗電弧能力 聚四氟乙烯對(duì)電弧作用極為穩(wěn)定，通常耐電弧性大于 300s。這是因?yàn)樵诟唠妷罕砻娣烹姇r(shí)，不會(huì) 因炭化而引起短路，僅分解為氣體。即使在長(zhǎng)期露天暴露，受到塵埃雨露的污染情況下，也不影響其 絕緣性能。但是由于聚四氟乙烯中氟原

15、子的負(fù)電性很高， 1～ 2Ev 的電子就會(huì)使其游離分解，所以它的 耐電暈性不佳。 4.3 耐熱性 聚四氟乙烯具有相當(dāng)高的耐熱性和耐低溫性能。 聚四氟乙烯的耐熱性在現(xiàn)有的工程塑料中是很高的。它雖在 200℃時(shí)開(kāi)始有微量的分解物出現(xiàn)，但從 200℃至熔點(diǎn) 327℃以上溫度，其分解速度仍然非常緩慢，幾乎可以忽略不計(jì)；只是在 400℃，才發(fā)生 顯著的分解，每小時(shí)的重量損失約為 0.01%。經(jīng)熱分解的聚四氟乙烯 , 平均分子量有所下降，結(jié)晶度則 有所增加。 抗拉強(qiáng)度降低。 當(dāng)在 300℃加熱一個(gè)月， 其抗拉強(qiáng)度約下降 10%～ 20%;在 260℃下長(zhǎng)期

16、加熱， 其抗拉強(qiáng)度基本不變。 因此，從熱分解的觀點(diǎn)來(lái)看， 聚四氟乙烯可以在 300℃下短期的使用， 在 260℃ 下則可長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)使用。若從熱變形的觀點(diǎn)看，在負(fù)荷不大的情況下，聚四氟乙烯可以在 260℃下 長(zhǎng)期連續(xù)的使用；在負(fù)荷較大時(shí)，熱變形顯著，其使用溫度就相應(yīng)的降低。 聚四氟乙烯在 -200 ℃這樣的極低的溫度下，不硬脆仍具有令人滿意的機(jī)械強(qiáng)度和柔軟性。 可見(jiàn)，用聚四氟乙烯做絕緣的電線，完全可以在 -60 ～ +260℃下使用。 4.4 耐化學(xué)穩(wěn)定性 聚四氟乙烯具有突出的耐化學(xué)穩(wěn)定性， 它不受強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)試劑侵蝕， 亦不與之發(fā)生任何作用，

17、 它也完全不受王水、氫氟酸、濃硫酸、氯磺酸、熱的濃硫酸、沸騰的苛性鈉溶液氯氣以及過(guò)氧化氫的 作用 . 即使在高溫下 , 聚四氟乙烯也能保持很好的耐化學(xué)穩(wěn)定性 , 只有在高溫下的氟元素和熔融的鉀鈉 等堿金屬與之發(fā)生作用 . 4.5 力學(xué)性能 由于聚四氟乙烯大分子之間的相互吸引力較小 , 因此他只有中等的抗拉強(qiáng)度 . 聚四氟乙烯塑料的 抗拉強(qiáng)度和伸率是符合電線電纜的使用要求的 , 在高溫下 , 當(dāng)溫度不超過(guò) 250℃時(shí) , 聚四氟乙烯的力學(xué)性能變化不大 ; 當(dāng)溫度超過(guò) 327℃時(shí) , 由于聚四氟乙烯失去結(jié)晶結(jié)構(gòu) , 其力學(xué)性能突然變壞 , 如重新冷卻 至 32

18、7℃以下 , 力學(xué)性又可復(fù)原 . 4.6 耐濕性和耐水性 有很好的耐濕性和耐水性 , 聚四氟乙烯本身透濕性和吸水性極微 , 放在水中浸泡 24H后 , 吸水性實(shí)際等于零 , 浸水后的絕緣電阻基本不變 , 是其他材料所不及的 4.7 耐氣候性 耐氣候性優(yōu)良 . 在大氣環(huán)境中 , 由于聚四氟乙烯分子中不存在光敏基團(tuán) , 臭氧也不能與其作用 , 使其 在炎熱高溫的熱帶和濕熱帶氣候條件下 , 聚四氟乙烯可不加保護(hù)長(zhǎng)期的使用 , 性能不變 . 4.8 耐輻照性 耐輻照性欠佳 ., 聚四氟乙烯在真空中 , 吸收劑量達(dá) 104GY(106RAG)時(shí)顯著的分解 .

19、在大氣環(huán)境中 , 吸 4 4 6 伸長(zhǎng)率已降低 4.9 其他性能 聚四氟乙烯雖然有很多的優(yōu)點(diǎn) , 但作為電線電纜絕緣材料還有一些缺點(diǎn) , 例如 : 聚四氟乙烯加工比 較困難 , 工藝性能較差 , 不能連續(xù)擠制 , 生產(chǎn)效率低 ; 在連續(xù)負(fù)荷作用下有冷流現(xiàn)象 , 耐切割性不良 ; 耐電 游離性能及耐輻射性能不佳 , 因此 , 聚四氟乙烯的應(yīng)用范圍受到了限制 . 5 聚四氟乙烯在電線電纜中應(yīng)用 聚四氟乙烯具有各種 優(yōu)異的性能， 頻率范圍廣， 高低溫使用范圍寬， 化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異， 電絕緣強(qiáng) 度高，耐大氣老化性好，因此用聚四氟乙烯做絕緣的電

20、線都具有上述優(yōu)異性能。用聚四氟乙烯做絕緣 的電線廣泛用于宇宙航空中的各類布線。美國(guó)的軍用標(biāo)準(zhǔn) MIL-W-22759 中大部分電線都用此類電線。 其突出的優(yōu)點(diǎn)是耐溫等級(jí)高達(dá) 250℃，在此溫度下長(zhǎng)期使用其機(jī)械強(qiáng)度和電性能不受影響，同時(shí)低溫 性能優(yōu)異，此電線能在低溫 60℃下長(zhǎng)期的使用。其次由于聚四氟乙烯頻率范圍寬度大，常用做同軸電 纜的絕緣；還有熱電偶線絕緣和 H級(jí) F 級(jí)電機(jī)引出線等。 第二節(jié) 聚四氟乙烯絕緣電線擠出材料選用 1 原材料的選擇 1.1 聚四氟乙烯樹(shù)脂粉 商品化的聚四氟乙烯樹(shù)脂粉牌號(hào)很多，但適用于電線電纜絕緣成形的高壓縮比

21、的樹(shù)脂并不多。 下表為電線用聚四氟乙烯樹(shù)脂的主要技術(shù)性能指標(biāo) 性能項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo) 抗拉強(qiáng)度（ 25℃） /Mpa ≥ 20.6 斷裂伸長(zhǎng)率 (%) ≥ 200 熱老化≥ 0.5 壓縮比≥ 500 下表為適合電線絕緣的 PTFE擠出樹(shù)脂粉的主要商品牌號(hào) 制造廠商 商品牌號(hào) 推擠粉料 大金 Polyflon TFE F-201 F-205 杜邦 Tefion 6C-J 6J 640-J TCFP6000 6C 旭硝子 Aflon

22、CD076 CD090 德國(guó) 3M Hostafion 2071 2072 對(duì)于電線電纜的制造商來(lái)說(shuō)，選擇適宜的聚四氟乙烯樹(shù)脂對(duì)提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量都是至關(guān)重要的。一般來(lái)說(shuō)，易于吸收助擠劑的樹(shù)脂，熟化時(shí)間短；壓縮比寬的樹(shù)脂，可適合各種結(jié)構(gòu)的電線；此外，聚四氟乙烯絕緣樹(shù)脂必須滿足成品電線電纜絕緣性能的各種考核要求，例如電壓試驗(yàn)，老化試驗(yàn)等一系列的例行試驗(yàn)。 1.2 助推劑 助推擠顧名思義是為了減小推壓時(shí)的粘制力，它應(yīng)選用易擴(kuò)散、易被樹(shù)脂潤(rùn)濕吸收，且推壓成形 后易于揮發(fā)、 不留殘跡的石油產(chǎn)品。 其揮發(fā)溫度應(yīng)低于燒結(jié)溫度。 助推劑的加入量應(yīng)視實(shí)際使用情況、

23、成型條件而定，一般為 15%～ 25%重量分。一般選用汽油、石油醚、石蠟油聚等。 1.3 著色劑 有關(guān)著色用原料的要求，應(yīng)在聚四氟乙烯燒結(jié)溫度及電線電纜的最高允許工作溫度下，具有良好 的耐熱穩(wěn)定性，不分解，不褪色， ;不嚴(yán)重的影響絕緣的各項(xiàng)性能，特別是對(duì)電線絕緣的影響要??；且 應(yīng)具有著色性好，色澤鮮艷，在聚四氟乙烯粉中分散性好，遷移性小，不污染模具的特點(diǎn)。通常用著 色劑及其用量見(jiàn)表。 1.3.1 糊狀著色劑 大日金化公司的糊狀著色劑 顏色 牌號(hào) 加入量 棕 FCT H-800 3‰ 黃 3‰ 綠 FCT H-500 3‰

24、 橙 3‰ 黑 FCT H-700 3‰ 紫 FCT H-900 6‰ 蘭 FCT H-600 3‰ 紅 FCT H-220 3‰ 灰 FCT H-750 3‰ 1.3.2. 粉狀著色劑 顏色 加入量 紅 3‰ 黃 5‰ 綠 1.5 ‰ 蘭 3‰ 棕 3‰ 灰 2‰ 橙 4‰ 紫 4‰ 黑 6‰ ※橙色為 3 分黃 +2 分紅配制 ※紫色為 2 分蘭 +2 分紅配制 2. 原材料的保管和

25、處理 PTFE細(xì)粉末必須保持粉末狀， 以便加入擠壓輔助劑后仍能澆注。 運(yùn)輸時(shí)應(yīng)盡量避免劇烈震動(dòng)以防 止粉末結(jié)塊。存放時(shí)溫度應(yīng)控制在 25℃或更低。最好放置在 10℃～ 20℃的干燥處，此時(shí)最不易結(jié)塊； 即使已結(jié)塊，也能恢復(fù)到粉末狀態(tài)。因此，使保管和處理大為簡(jiǎn)化。當(dāng)溫差大時(shí)，避免在濕度大的條件下存以免水蒸氣凝結(jié)。 第三節(jié) 聚四氟乙烯絕緣電線擠出工藝流程 1.工藝流程圖 聚四氟乙烯樹(shù)脂粉 顏料 計(jì)量、過(guò)篩 混合 助推劑（汽 油、石油醚 等） 

26、 熟化 預(yù)壓 導(dǎo)線 推擠絕緣 烘干 燒結(jié) 冷卻 火花 聚四氟乙烯 絕緣電線成 品或半成品 2 工序 2.1 工序一：過(guò)篩與計(jì)量 供膏狀擠用的分散聚四氟乙烯樹(shù)脂在剪切壓力下容易引起纖維化，因此應(yīng)避免使用一切造成纖維 化的器具。同時(shí)由于氟塑料靜電引塵力強(qiáng)，注意防止灰塵侵入 。 在搬動(dòng)料庫(kù)中的聚四氟乙烯樹(shù)脂粉時(shí)應(yīng)輕拿輕放，避免劇烈的振動(dòng)，以防止粉末結(jié)塊。對(duì)于聚四 氟乙

27、烯樹(shù)脂粉應(yīng)隨用隨取。把聚四氟乙烯樹(shù)脂粉倒入篩料機(jī)中（篩子目數(shù) 12 ）篩料，篩后的料直接 篩入直徑 400 mm , 高 445 mm 的 混料筒中。 對(duì)于未過(guò)篩的粗塊， 應(yīng)裝入清潔密閉透明的塑料袋 中，待裝滿 1/3 后。扎好口輕輕的震動(dòng)，使粗塊碎成粉末，然后再過(guò)篩。在篩料過(guò)程中應(yīng)注意不要把 粉料弄臟，以免最后制成的產(chǎn)品夾有污斑，使電特性降低。 待料篩滿混料筒的 2/3 后停止篩料，把混料筒放在電子稱上稱量。 2.2 工序二：混合 按工藝要求加入助推劑， 如果有顏色的要求則加入著色劑。 然后加蓋密封， 蓋子要蓋嚴(yán)防止擠壓輔 助劑揮發(fā)。把混料桶放在混

28、料機(jī)上混料，一般混料時(shí)間為 20min , 混料機(jī)轉(zhuǎn)速 r/min . 混料機(jī) 的轉(zhuǎn)速不要太高，否則會(huì)造成物料附于筒壁內(nèi)部。以混合均勻?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)。 2.3 工序三：熟化 為使助擠劑更充分的彌散到粉末顆粒的表面， 必須將混合料在室溫下 （ 23℃或稍高） 下密封靜置 5～ 15 小時(shí)，保證助劑充分浸潤(rùn)物料，加工時(shí)有利于樹(shù)脂的均勻化。 2.4 工序四：預(yù)壓 預(yù)壓的目的是除去伴入擠壓輔助劑后的粉末中的空氣，并把糊狀樹(shù)脂壓制成與電線推壓機(jī)料筒相 應(yīng)的毛坯，直徑比料筒約小 1～ 2mm預(yù).壓時(shí)將混合料加預(yù)壓型腔內(nèi)，加壓至其體積為初始體積的 1/3 。壓力為 1.0

29、～ 3.0Mpa，實(shí)際證明預(yù)成型壓強(qiáng)過(guò)大或過(guò)小，會(huì)造成絕緣外徑不符合工藝的要求。壓力表上的壓強(qiáng)隨坯料徑向尺寸的增大而增大。 壓力表的壓強(qiáng)壓機(jī)活塞面積 = 常數(shù) 坯料截面積 根據(jù)產(chǎn)品的外徑可適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)預(yù)成型壓強(qiáng)，增加預(yù)成型坯料的壓強(qiáng)會(huì)使絕緣的徑向收縮率減小。這在生產(chǎn)實(shí)際中有重要的意義。 徑向收縮率 = 擠出外徑－燒結(jié)后外徑 100% 擠出外徑－線芯外徑 坯料預(yù)成型時(shí)，為使壓力均勻的傳遞，以利于尺寸的穩(wěn)定性，必須徐徐的加壓，一般預(yù)壓速度為 50mm/min 或稍低。 預(yù)壓時(shí)不應(yīng)有附加剪切力， 加壓后材料內(nèi)部不應(yīng)有殘留的空氣。 達(dá)到規(guī)定的壓強(qiáng)后保

30、持恒壓至少 5 分鐘，然后逐漸的減壓。脫模的坯料應(yīng)用手指甲輕輕的剝除已經(jīng)纖維化的部分，把坯料要直接的移入推壓機(jī)的鋼筒中，搬動(dòng)中應(yīng)防止污染。 2.5 工序五：推擠絕緣 2.5.1 擠壓裝置： 下圖為典型的聚四氟乙烯絕緣電線推壓系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，機(jī)，收線裝置等組成。  由導(dǎo)體放線裝置， 推壓機(jī)， 烘干 / 燒結(jié)爐， 火花試驗(yàn) 收線 裝置  火 花 機(jī)  激光測(cè) 徑儀  燒 結(jié) 爐  烘 干 爐  推 擠 機(jī)  放線 裝置 擠壓機(jī)包括缸筒，擠出活塞

31、，導(dǎo)桿，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，陽(yáng)模，陰模等。我廠引進(jìn)得推壓鋼的內(nèi)徑分為 Ф90mm， Ф44.5mm導(dǎo)桿直徑分別為 Ф25.4mm ， Ф 19mm 。 2.5.2 模具 模具是推擠工藝的關(guān)鍵部件，在某種程度上，模具的設(shè)計(jì)和制作水平?jīng)Q定了工藝水品的高低。 2.5.2.1 陽(yáng)模 推擠壓力與陽(yáng)模的錐角成正比， 因此通常的陽(yáng)模錐角不超過(guò) 20 . 陽(yáng)模錐角小， 減小推擠壓力有利 于絕緣外徑的穩(wěn)定， 對(duì)于厚壁絕緣這種作用更為明顯。 陽(yáng)模承線應(yīng)根據(jù)樹(shù)脂的性能及產(chǎn)品適當(dāng)?shù)倪x擇， 承線長(zhǎng)有利于絕緣外徑的穩(wěn)定，使表面光滑，但不利于助劑揮發(fā)。其次，陽(yáng)模錐角內(nèi)表面的光潔度是

32、高速高壓縮比擠出的關(guān)鍵。 2.5.2.2 陰模 陰模的內(nèi)孔要根據(jù)線芯結(jié)構(gòu)（單線或絞線）及具體情況進(jìn)行選擇，過(guò)小，會(huì)使線芯不易順利穿過(guò)， 過(guò)大會(huì)造成“倒料” ，使擠出不能順利進(jìn)行。在使用過(guò)程中，注意陰模經(jīng)常會(huì)被線芯磨損，應(yīng)及時(shí)修整 或更換，否則會(huì)影響擠出的質(zhì)量。 2.5.3 推機(jī)絕緣 把坯料裝入擠壓機(jī)的料筒中進(jìn)行冷擠。為了使推擠時(shí)纖維化均勻，對(duì)模具及缸筒應(yīng)適當(dāng)?shù)募訙亍? 一般模具溫度一般控制在 50℃～ 60℃缸筒溫度 30～35℃ ，擠壓成型時(shí)陽(yáng)模承線的入口處和陰模之間必 須留有間隙。如果間隙太小，樹(shù)脂叢模子里向外泳流時(shí)，受到過(guò)分的剪切，大分子過(guò)分

33、的纖維化，造 成橫向強(qiáng)度不夠，這是造成縱向開(kāi)列的重要原因，容易引起絕緣電線的晃動(dòng)及產(chǎn)生絕緣內(nèi)裂紋現(xiàn)象以 及絕緣“套管”現(xiàn)象。反之，如果間隙太大，樹(shù)脂流速減慢， ，從而引起樹(shù)脂流動(dòng)性降低，樹(shù)脂在線芯 上的包復(fù)壓力增加， 包復(fù)緊密， 表面光滑， 但是往往由于這種包附力太大， 樹(shù)脂從模子里向外涌流時(shí)， 一般容易引起所謂的“葫蘆”以及線芯“松花”現(xiàn)象。使推擠難以順利進(jìn)行，所以合理控制推擠壓力 特別重要。下面為影響擠出壓力的其他主要因素： 壓縮比：在助擠劑量一定的條件下，一般擠出壓力隨壓縮比的增加而增加 壓縮比 = 擠出缸筒內(nèi)徑 2—導(dǎo)桿內(nèi)徑 2 陽(yáng)

34、模內(nèi)徑 2— 線芯外徑 2 擠出助劑的配比：在壓縮比一定的條件下，一般擠出壓力隨助擠劑的加入量增加而降低，其次擠出壓 力還與陽(yáng)模的角度，承線長(zhǎng)度，以及陽(yáng)模的光潔度，以及擠出速度等有關(guān)系。 2.6 工序六：烘干，燒結(jié)，冷卻 2.6.1 烘干 冷擠后的電線應(yīng)先烘干，烘干即助擠劑的揮發(fā)。在烘干階段必須使助擠劑逐步的充分的揮發(fā)掉，如 果燒結(jié)速度太快，助擠劑未充分的逸出，電線即進(jìn)入燒結(jié)區(qū)，燒結(jié)后的電線會(huì)產(chǎn)生縱向開(kāi)裂，造成電 壓的擊穿。一般烘干溫度控制在 100～ 300℃。 2.6.2 燒結(jié) 燒結(jié)溫度應(yīng)高于樹(shù)脂的熔點(diǎn) 327℃，燒結(jié)溫度根據(jù)

35、絕緣的厚度而定，一般對(duì)于薄壁絕緣，燒結(jié)溫度 一般控制在 400～ 420℃，對(duì)于壁厚絕緣一般溫度控制在 360～ 380℃，燒結(jié)溫度過(guò)高會(huì)造成絕緣的老化 或熱分解使絕緣層的電氣性能和機(jī)械性能降低。如果過(guò)低則孔隙無(wú)法完全的消除，同樣也會(huì)使絕緣的 性能變差。 燒結(jié)過(guò)程是一種物理過(guò)程， 未經(jīng)燒結(jié)的聚四氟乙烯大分子是一種晶區(qū)與處于高彈態(tài)的非晶區(qū)的混合 物，當(dāng)溫度達(dá)到 327℃時(shí)晶區(qū)開(kāi)始消失，轉(zhuǎn)變成無(wú)定型的膠態(tài)，這時(shí)大分子鏈開(kāi)始擴(kuò)散，同時(shí)也有分子 鏈的松弛過(guò)程，最佳的燒結(jié)溫度可以使分子鏈的擴(kuò)散過(guò)程迅速的進(jìn)行。分子鏈的運(yùn)動(dòng)結(jié)果，填補(bǔ)了助劑 揮發(fā)所留下來(lái)的孔隙， 消

36、除了樹(shù)脂顆粒因推擠過(guò)程中定向纖維化等所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力， 使樹(shù)脂分界面消失， 大分子緊密的鏈在一起。適當(dāng)?shù)奶岣邷囟?，有利于擴(kuò)散過(guò)程的進(jìn)行但是由于聚四氟乙烯的導(dǎo)熱性差，在 絕緣層中容易產(chǎn)生很大的溫度梯度，也就是說(shuō)溫度過(guò)高，燒結(jié)速度不恰當(dāng)?shù)募涌?，?huì)使絕緣表面分解， 而其內(nèi)表面尚未“燒熟” ，這種絕緣層外表面過(guò)燒而內(nèi)表面燒結(jié)不足的現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣縱向的開(kāi)裂。因 此對(duì)于厚壁的絕緣產(chǎn)品，燒結(jié)時(shí)一般適當(dāng)?shù)牟捎幂^低的溫度，較低的速度，絕緣層的質(zhì)量較好。 2.6.3 冷卻 為使處于燒結(jié)的聚四氟乙烯結(jié)晶終止并定型，必須進(jìn)行冷卻，冷卻速度的快慢直接影響絕緣的結(jié)晶和收縮率，同

37、時(shí)也與絕緣層中應(yīng)力有關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)冷卻速度快，使絕緣的結(jié)晶率低，收縮率小，這對(duì)電線電纜產(chǎn)品是有益的。但是不適當(dāng)?shù)目焖倮鋮s，因絕緣的內(nèi)外的溫度梯度太大而導(dǎo)致應(yīng)力的增加，嚴(yán) 重時(shí)也會(huì)造成應(yīng)力開(kāi)裂。 260℃時(shí)聚四氟乙烯的結(jié)晶終止。因此一般把冷卻溫度定為 260℃以下至室溫。 2.6.4 溫度曲線 下表為大金公司推薦的溫 度曲線（只供參考） 區(qū) 干 烘 區(qū) 結(jié) 燒 區(qū) 卻

38、 冷 0 100 200 300 400 ℃ 2.7 主要工藝參數(shù)示例 2 0.4mm 聚四氟乙烯絕緣電線推擠主要工藝參數(shù)示例 工藝參數(shù) 數(shù)值 助推劑 22g/100g 樹(shù)脂 模具內(nèi)徑 1.7mm 模具承線長(zhǎng)度 3-4mm 模具角度 24 模具溫度 40-50 ℃ 壓縮比 700 干燥溫度60-250℃ 燒結(jié)溫度380-420℃ 牽引速度 3-4mm 電線外徑 1.40mm 2.8 聚四氟乙烯絕緣電線常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及解決方法 缺陷 原因 措施 粉料中有

39、污點(diǎn) 加強(qiáng)環(huán)境衛(wèi)生 混料不均勻 提高混料時(shí)間 增加擠出間隙 電壓擊穿數(shù)目多 提高揮發(fā)段溫度 絕緣內(nèi)裂紋 降低收線速度 降低燒結(jié)段溫度 減小溫度梯度 粉料熟化時(shí)間太短 提高粉料的熟化時(shí)間 絕緣附著力不好 間隙小 增加擠出間隙 燒結(jié)溫度高 降低燒結(jié)溫度 絕緣擠出“葫蘆”表面不好 間隙太大 減小間隙量 陽(yáng)模不光潔 換陽(yáng)模 線芯松花，擠出難以進(jìn)行 陰模太大 換合適的陰模 擠出壓力太大 減小擠出間隙量 污點(diǎn)，色斑 輔助劑揮發(fā)不夠

40、 增加揮發(fā)時(shí)間 輔助劑含有雜質(zhì) 過(guò)濾輔助劑 第四節(jié) 安全注意事項(xiàng)及勞動(dòng)紀(jì)律 1 材料使用安全規(guī)定 (1). 在有樹(shù)脂粉塵存在的場(chǎng)所，或在身上，手上附有氟樹(shù)脂的情況下，嚴(yán)禁吸煙，以免中毒。附有樹(shù) 脂的工作衣帽不能帶離作業(yè)場(chǎng)地。 （ 2）燒結(jié)爐萬(wàn)一控制失靈， 由于溫度過(guò)高而發(fā)生劇烈的分解時(shí)， 必須立刻切斷電源， 打開(kāi)爐頂通風(fēng)口后，操作人員才能離開(kāi)工作崗位。發(fā)生事故嚴(yán)禁打開(kāi)爐門，防止空氣進(jìn)入爐中加速熱分解，避免使有 毒氣體外逸 （ 3）聚四氟乙烯擠壓的助劑一般為汽油，石油醚等，多是易然易爆物質(zhì)，嚴(yán)禁操作場(chǎng)地出現(xiàn)明火。

41、（ 4）嚴(yán)禁氟樹(shù)脂和氟樹(shù)脂碎屑混在垃圾中燒掉，會(huì)引起社會(huì)公害，應(yīng)存放在專點(diǎn)。 2 勞動(dòng)紀(jì)律及安全生產(chǎn)規(guī)定 1. 在生產(chǎn)車間嚴(yán)禁吸煙，嚴(yán)禁操作場(chǎng)地出現(xiàn)明火。 2. 生產(chǎn)車間內(nèi)嚴(yán)禁追逐，打鬧，不準(zhǔn)干與工作無(wú)關(guān)的事情。 3. 在設(shè)備運(yùn)行時(shí)不準(zhǔn)遠(yuǎn)離設(shè)備，應(yīng)隨時(shí)注意電線的質(zhì)量，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。 4. 對(duì)于混料應(yīng)注意衛(wèi)生，防止灰塵，以及纖維化的樹(shù)脂的混入。嚴(yán)禁用手抓樹(shù)脂粉。 5. 每一班在開(kāi)班前應(yīng)提前五分鐘到達(dá)工作現(xiàn)場(chǎng)，不準(zhǔn)遲到，應(yīng)做好開(kāi)機(jī)前的準(zhǔn)備工作，交接班應(yīng)作好交接工作。 6. 每一班在收班的前十分鐘應(yīng)打掃工作場(chǎng)地的衛(wèi)生，對(duì)于本班用的工具（模具，篩料篩，料筒，燒杯等）應(yīng)作清理，保證下一班使用時(shí)的清潔，把本班廢料，費(fèi)線放入指定地點(diǎn)存放。 7. 在生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格按工藝的要求，不準(zhǔn)出現(xiàn)用錯(cuò)材料等現(xiàn)象。 8. 對(duì)于設(shè)備用的模具及工具等應(yīng)輕拿輕放，不準(zhǔn)隨意亂扔 9. 對(duì)于設(shè)備，應(yīng)保持清潔，做到隨臟隨擦。