结构特点
F-46树脂和聚四氟乙丙烯一样,也是完全氟化的结构,不同的是聚四氟乙烯主链的部分氟原子被三氟甲基(-CF3)所取代,结构式如下:
由此可见,F-46树脂和聚四氟乙烯虽都由碳氟元素组成,碳链周围完全被氟原子包围着,但F-46其大分子的主链上有分支和侧链。这种结构上的差别对于材料在长期应力下的温度范围上限来看,无很大影响,F-46的上限温度为200℃,而聚四氟乙烯的较高使用温度是260℃。但是,这种结构上的差别,却使F-46树脂具有相当确定的熔点,并可用一般的热塑性加工方法成型加工,使加工工艺大为简化。这是聚四氟乙烯所不具备的。这便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。
应用
聚全氟乙丙烯树脂具有与聚四氟乙烯相似的特性,又有热塑塑料的良好加工工艺,因而使之成为代替聚四氟乙烯的重要材料。F-46在电线电缆生产中广泛应用于高温高频下使用的电子设备传输线,电子计算机内部的连接线,航空宇宙用电线,及其他特种用途安装线、油矿测井电缆、潜油电机绕组线、微电机引出线等等。
F-46绝缘电线在树脂质量不佳和挤出工艺不当时,绝缘层会发生开裂现象,其主要原因是:
(a)绝缘层有内应力。生产内应力的原因很多,例如加工过程中树脂组成不均所引起的塑化不良和加工工艺不当等。
(b)绝缘中大球晶、片晶交界面联系分子链少,或球晶过大、脆弱
(c)不稳定基团产生的大分子的断链
(d)树脂分子量过小或分布过宽,使材料承受强度降低。
(e)六氟丙烯含量过低,组成分布不均匀。
工艺要点
1)供料:F-46挤出前,先在120℃下预烘3h左右为宜。
2)导电线芯预热:为保证挤出的F-46绝缘层内外温度均一,导电线芯应预热至300-350℃。
3)挤出机的温度分布:挤出机一般以280℃(进料口)至380℃(机头)直线上升的温度分布为好;机头温度波动范围不大于±5℃,并应在不致使树脂分解的前提下,尽量提高机头温度,以降低树脂的熔融粘度。挤出机机身(自进料口至机头)、机头、模套的参考温度如下:
机身**段 280-310℃*二段 315-330℃
*三段340-360℃ *四段360-380℃
机头 380℃模套 380-410℃
生产要点
F-46具有较好的加工工艺性能。可采用通常的挤出法包覆电线电缆的绝缘层。为了正确设计挤出机和模具,控制和掌握F-46树脂的加工条件,首先应了解F-46的流变性能。F-46在390℃温度下剪切应力与剪切速率的关系。其粘度μA随剪切速率加而下降。 F-46的临界剪切速率,如果剪切速率**过此数值,就会引起塑料流动的下均匀,结果使制品表面粗糙,无光泽和起层。F-46的临界剪切速率值与聚乙烯,尼龙相比相差悬殊,因而熔融破裂问题尤为严重。