氟塑料電線電纜介紹簡介

氟塑料電線電纜介紹簡介氟塑料是各種含氟聚合物的總稱,通常是指含有氟原子的單體自聚或其他不含氟的不飽和單體共聚而制得的聚合物。氟塑料的合成最早是在1934年,由德國首次合成了PCTFE,1938美國合成PTFE。目前,工業(yè)化生產(chǎn)用的氟樹脂主要為四氟乙烯的均聚物和共聚物。由于氟塑性料分子中的碳－碳鍵和形成保護殼的碳－氟鍵都是化學強鍵(鍵能極高),并且對氟塑料的顯著性能起著關鍵作用,因此,氟塑料分子的這種微觀結(jié)構(gòu)決定了氟塑料具有一些獨特的、其他材料無法比擬的宏觀特性,從而使氟塑料獲得十分廣泛的應用。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介電線電纜領域使用的氟塑料品種:聚四氟乙烯可溶性聚四氟乙烯聚全氟乙丙烯乙烯－四氟乙烯共聚物乙烯－三氟氯乙烯聚偏氟乙烯

PTFEPFAFEPETFEPCTFEPVDF返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介PTFE的性能特點:寬泛的溫度特性和極高的耐溫特性。氟塑料絕緣電線可在－60~260℃范圍內(nèi)長期連續(xù)工作,在300℃下也能短期工作。優(yōu)異的電性能主要表現(xiàn)為:高的介電強度(高達24KV/mm)、高的體積電阻(可達1018級)以及低的介電損耗(可達10-5

級)。介電常數(shù)及介電損耗基本不隨頻率、溫度的變化而改變。

常利用這一特性來生產(chǎn)射頻電纜,這一類射頻電纜通?？稍趲资畟€千兆赫茲的頻率下工作呈現(xiàn)低損耗。耐油、耐溶劑、耐化學品等化學穩(wěn)定性因此在石油化工航空航天汽車等行業(yè)應用廣泛。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介PTFEPTFE聚四氟乙烯是一種具有完全對稱的長鏈線型分子結(jié)構(gòu)、高結(jié)晶度的聚合體化合物,其結(jié)晶度可高達92%~98%,由于PTFE聚四氟乙烯分子中的主要組成部分C－C鍵和C－F鍵,賦予其優(yōu)異的耐熱性;在高溫下不與強酸、強堿、強氧化劑發(fā)生反應,不受酮類、醚類等有機溶劑的侵蝕,具有極好的耐化學介質(zhì)性能;優(yōu)異的電氣絕緣性;介電常數(shù)、介質(zhì)損耗幾乎不受溫度、頻率的影響;耐氣候老化;阻燃;極優(yōu)良的耐潮濕、耐水解、耐霉菌性能,俗稱“塑料王”。PTFE產(chǎn)品分為懸浮樹脂、分散樹脂、濃縮分散液三類，大致構(gòu)成為：52%、28%、20%。電線電纜行業(yè)主要選用分散樹脂。.返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介電線電纜成型時分散樹脂牌號的選用

由于不同生產(chǎn)公司、或不同牌號的分散樹脂其壓縮比不同，故而會根據(jù)不同的電線規(guī)格來選用不同壓縮比的分散樹脂。一般的原則是大壓縮比的樹脂用來生產(chǎn)小規(guī)格電線，小壓縮比的樹脂用來生產(chǎn)大規(guī)格電線。比如：牌號制造商最大壓縮比常用壓縮比電線規(guī)格F201大金40001500~2000外徑<2mm,絕緣壁厚0.2~0.5mmF104大金1000300~400外徑2~15mm,絕緣壁厚>0.5mm返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介糊狀推薦工藝的主要流程:相對PTFE薄膜繞包線而言,PTFE推擠工藝要復雜和難控制的多:1、首先將過篩的PTFE粉狀樹脂加入適當比例的溶劑，按一定的要求進行混合；2、為使溶劑充分彌散到粉狀樹脂的表面，以利于后續(xù)工序的推擠加工，混合完畢的PTFE粉狀樹脂必須放置一定的時間才能用于電線的糊狀擠出；3、經(jīng)熟化后的糊狀PTFE按一定的尺寸預壓成型，置于專用的生產(chǎn)設備用于PTFE絕緣電線的生產(chǎn)。4、推擠成型的電線經(jīng)過溶劑揮發(fā)和燒結(jié)最終稱為成品電線，經(jīng)檢驗合格后即可提供用戶使用。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介糊狀推擠工藝的要點：1、溶劑的比例要確當（15~25%），混合要均勻，并一定要讓混合料熟化（8小時以上）；2、熟化后的糊狀PTFE要以一定的條件預壓（10~25kg/cm2;50mm/min)，徹底排除料內(nèi)的殘留空氣；3、控制不同的溫度區(qū)段和生產(chǎn)速度讓溶劑充分揮發(fā)，這一點至關重要。有些生產(chǎn)廠家甚至將推擠時間成型的線不直接進行燒結(jié)，而是放置一段時間后進行燒結(jié)，其目的就是讓溶劑充分揮發(fā)以控制線的質(zhì)量。揮發(fā)區(qū)段的溫度控制范圍：100~250℃；燒結(jié)區(qū)段的溫度控制范圍：300~400℃；4、單根導體和多根導體電線的加工方式不同。單根導體應采用牽引擠出；多根導體應采用牽引擠出。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介民用電線電纜方面國際電工委員會標準IEC和UL標準中規(guī)定的PTFE聚四氟乙烯（F4）絕緣電線電纜的結(jié)構(gòu)主要為：導體：鍍錫、鍍銀、鍍鎳、鍍銀銅包鋼、鍍銀或鍍鎳高強度銅合金線等；絕緣結(jié)構(gòu)：以單一的PTFE聚四氟乙烯（F4）絕緣擠出結(jié)構(gòu)；或PTFE聚四氟乙烯（F4）擠出，加浸漬硅烷漆或TFE的玻璃絲編織組合結(jié)構(gòu)，或云母帶繞包浸漬玻璃絲編織組合結(jié)構(gòu)。電線規(guī)格：從32~0AWG，耐溫等級200~250℃，耐電壓等級300V、600V等，以滿足不同使用場合對電線電纜耐溫、耐油、耐腐蝕、耐磨損、耐潮濕和阻燃等苛刻要求。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介3、高頻數(shù)據(jù)傳輸電線電纜PTFE聚四氟乙塑料（F4）不僅電絕緣性突出，而且在較寬的使用溫度區(qū)間及頻率范圍內(nèi)，具有低介電常數(shù)并有特別低的損耗因子，介電強度、介電常數(shù)（2.3~2.1)、體積電阻率和表面電阻率保持良好，并直至它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度都不受溫度影響；它們具有低吸濕性，使介電性能很少受濕度的影響；PTFE聚四氟乙烯塑料（F4）的電性能不隨時間改變）；幾乎對所有化學品和溶劑呈惰性，甚至在高溫和壓力下也能保持它們的優(yōu)異性能，特別適用于需要低衰減的數(shù)據(jù)傳輸電纜。因而，在一些要求耐高溫同時又要防火的場合用它們做射頻電纜絕緣介質(zhì)，有利于提高傳輸信號的質(zhì)量，采用PTFE聚四氟乙烯聚合物做絕緣層，也做外護套。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介汽車工業(yè)PTFE聚四氟乙烯塑料另外一個重要用途是：在苛刻環(huán)境下用做連接線，最高使用溫度為250℃。PTFE聚四氟乙烯塑料絕緣電纜可通過UL標準80℃耐油試驗，轎車中也有許多地方使用PTFE聚四氟乙烯塑料絕緣電線，如腐蝕油用自動傳動裝置的電纜；汽油油面?zhèn)鞲衅?；制動磨擦傳感器等；返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介其他行業(yè)隨著我國城市化加速，高層建筑增多，人們對電線電纜火災事認識的加強，各領域?qū)﹄娎|防火的要求也越來越高，加上受設空間的限制，要求電線電纜線徑要小、載流量要大。PTFE聚四氟乙烯塑料的高熱穩(wěn)定性、高阻燃性、低損耗已經(jīng)成為人們關注的熱點，采用PTFE聚四氟乙烯塑料絕緣用于特殊場合的連結(jié)線，可滿足上述要求，是PTFE聚四氟乙烯塑料絕緣電線電纜有待拓展的一個領域。另外，在其它方面，PTFE聚四氟乙烯塑料絕緣電線電纜主要用于：家用電器加熱導線；化工設備用電探測用的自控電纜；鹵素燈泡固定架引接線；熱電偶電線；特殊油井鉆井設備數(shù)據(jù)記錄電纜等。工程機械電纜等地方，應用領域也在不斷擴大。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介電線電纜的發(fā)展對絕緣材料的要求：

隨著科學技術的發(fā)展，特別是軍事工業(yè)、宇航、航空、通信等事業(yè)的發(fā)展，對電線電纜提出了更高的要求，實際上是對導體、絕緣材料提出了更高的要求，對絕緣材料的性能要求主要表現(xiàn)在：使用溫度要高不能局限于PE、PVC、普通橡膠、絕緣紙那樣的幾十度，而要求達到100℃、150℃、200℃、250℃，甚至更高。使用頻率要高不能只滿足于工頻、載頻，而要求頻率、頻率高，直至分米波、毫米波，甚至40G、60G。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介電線電纜的發(fā)展對絕緣材料的要求:耐環(huán)境能耐各種惡劣環(huán)境，例如高低溫、各種氣候條件、耐輻照等。

高阻燃

耐老化使用壽命長、可靠性高。耐介質(zhì)

能耐各種嚴酷介質(zhì)小型化等之所以含氟塑料絕緣電線電纜稱為氟塑料最重要、最廣泛的應用領域之一，正是因為含氟塑料不同方面、不同程度上滿足了上述要求。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介含氟塑料的性能與結(jié)構(gòu)：含氟塑料的優(yōu)異特性，是由其分子結(jié)構(gòu)所賦予的，以PTFE最為典型：

分子中不存在或幾乎不存在極性基團，且結(jié)構(gòu)嚴格對稱，分子的偶極距為零，因此具有優(yōu)異的電性能（ε、tgδ小，幾乎不受頻率而變化），低的吸水性和良好的也潮性；

分子幾乎全部由C－F鍵構(gòu)成(C－C鍵除外），C－F鍵鍵能大（見表三），不容易斷鍵，且由于成鍵的F原子半徑較大，在C-C主鏈周圍螺旋排列（19個C原子為一節(jié)），形成對C-C鍵的遮蔽，保護C-C主鏈不易受到攻擊而斷鏈。因此具有耐高溫、耐老化、耐化學介質(zhì)、阻燃等一系列優(yōu)異性能。

表三、部分化學鍵鍵能比較共價鍵單位C-HC-IC-BrC-C1C-CO-HC-F鍵能Kcal/mol87.345.55466.558.6110107返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介熔融氟樹脂的開發(fā)：

PTFE不能熔融擠出，必須通過薄膜繞包或糊狀擠出來生產(chǎn)電線電纜，需使用專門設備，設備復雜，工藝流程長，且生產(chǎn)是間歇性的，生產(chǎn)速度也受限制。因此開發(fā)可熔融擠出的氟塑料一直是高分子界的重大課題。FEP是首先開發(fā)成功的可熔融擠出氟塑料。它幾乎保持了PTFE的所有優(yōu)異性能，至今仍是除PTFE外使用最為廣泛、用量最大的含氟塑料。

FEP的連續(xù)使用溫度為200℃，PFA的成功開發(fā)才真正有了可在250℃下使用的熔融擠出氟塑料，但價格昂貴。ETFE、PVDF，在基本保持了PTFE的各種性能下，以他們比重小、強度大、耐輻照三大優(yōu)勢在含氟塑料中嶄露頭角，且在電線電纜中也獲得了廣泛應用。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介熔融氟樹脂的擠出設備：除PVDF允許用一般擠出機擠出電線外，其他各種氟塑料都要用高溫擠出機生產(chǎn)電線電纜。

熔融氟樹脂用高溫擠出機的要求：

有足夠的加熱功率，確保高溫（例如450

℃左右）條件下樹脂能夠熔融擠出；

與熔體接觸的部件：螺桿、螺膛、機頭及其組件、模具等，都要用高溫耐腐蝕合金，如鎳基合金（包括國內(nèi)的新三號鋼），主要是由于擠出過程中可能產(chǎn)生的HF等含氟氣體具有很強的腐蝕性。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介熔融氟樹脂的擠出材料：與不同氟塑料有不同的使用溫度一樣，導體也需不同的適用溫度?？紤]到擠出時可能產(chǎn)生的氣體對導體的腐蝕，氟塑料電線電纜幾乎都使用鍍銀、鍍錫、鍍鎳等鍍復導體。使用溫度（℃）導體類型150鍍錫銅線200鍍銀銅線、鍍銀銅合金線、鍍銀銅包鋼線250鍍鎳銅線電線電纜研究、生產(chǎn)者應根據(jù)電線電纜用戶的需要，正確選擇導體和絕緣材料，既要滿足客戶要求，又要讓絕緣材料用得恰到好處。因此，應熟悉、掌握各種氟塑料的特性。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介擠出工藝：含氟塑料熔體的熔融粘度極大，不宜采用“壓力式”擠出（否則會對設備提出太苛刻的要求）；但熔體有足夠的強度，允許拉伸，所以幾乎都是采用“套管式”擠出來生產(chǎn)電線電纜，通過控制合理的拉伸系數(shù)保證絕緣與導體間的粘結(jié)力?！疤坠苁健睌D出中，模具的設計或生產(chǎn)中的“配?！保紤ＷCDDR、DBR兩個參數(shù)之值在擠出材料允許的合理范圍之內(nèi)。ＤＤＲ=（DD2－DT2）／（db2－dc2)ＤＢＲ＝（ＤD／db）／(DT/dc)ＤD:模具的內(nèi)徑DT：模芯的外徑db:包覆電線的外徑dc:芯線的外徑

DBR稱之為（平衡）拉伸系數(shù)（拉伸度），表示外層熔體與內(nèi)層熔體受拉伸程度的比。

DDR稱之為拉伸比（配模比），表示拉伸程度或允許生產(chǎn)速度。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介DDR、DBR都是材料參數(shù)，DDR、DBR允許值越大，評價為材料擠出工藝好。

不同材料，DDR、DBR不一樣；同種材料，牌號不同（MI不同），DDR、DBR也不一樣。不同材料、不同牌號的這兩個參數(shù)及其允許范圍，線纜研究、生產(chǎn)者必須掌握。

作為其性，MI越大，DDR、DBR允許較大；絕緣擠出的DBR、DDR比護套擠出時大。

幾種常用線纜絕緣材料的DDR、DBRPFAFEPETFELDPEPVCDBR1~1.21~1.21~1.21~1.11~1.05DDR20~40020~35020~801.3~101.2~5機頭、摸頭推薦溫度（℃）390~400380~390~330----返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介電線擠出工作場所的要求：保持環(huán)境的清潔、干燥不準抽煙不許金屬粉末存在，尤其是輕金屬、活潑金屬末返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介含氟塑料電線電纜的應用：1、安裝線，包括屏蔽安裝線AF46-200，AFX-300，AF-250，AF40-1502用于:電子儀器儀表連接線飛機、衛(wèi)星、導彈安裝線三防（防潮、防霉、防鹽霧）安裝線計算機、機車車輛、建筑等高密度布線用線返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介含氟塑料電線電纜的應用：2、控制電線耐高溫控制電纜航空航天用控制電纜（各種陀螺式、加速度等）3、同軸電纜、通信、信號電纜FEP絕緣同軸電纜SF46F50、75Ω系列；PTFE絕緣同軸電纜SFF、SFT、SFX50、75Ω系列其他絕緣同軸電纜的護套五類線（六類、七類）石油勘探用測井電纜（1km、2km定長）返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介含氟塑料線纜的發(fā)展:1、復合薄膜繞包線一類：PFA/PTFE，F(xiàn)EP/PTFE，F(xiàn)EP/P1復合薄膜繞包線，廣泛用于航空工業(yè)。2、輻照關聯(lián)ETFE通過輻照交聯(lián)，增加了強度，抗輻照性，且使使用溫度達到200℃。由于其質(zhì)輕、強度大、耐輻照，在核工業(yè)、航空航天業(yè)及輻射照環(huán)境中得到了廣泛應用。3、微孔PTFE薄膜繞包線、同軸電纜微孔PTFE推擠同軸電纜發(fā)泡FEP、PFA同軸電纜廣泛使用于各類低損耗電纜，相控程雷達中的穩(wěn)相電纜，預警機用電線等。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介發(fā)泡（包括微孔）工藝對電線電纜發(fā)展的意義

物理發(fā)泡工藝的發(fā)展，開辟了半空氣絕緣線纜生產(chǎn)的新路。通過把氮氣或其他惰性氣體注入塑料的熔體，均勻分散，在絕緣層中獨立閉孔，形成所謂半空氣介質(zhì)（半空氣絕緣）。由于加入氣體介電常數(shù)近似為1，使絕緣層的等效介電常數(shù)變小，這對同軸電纜有重要意義：

一、可減少結(jié)構(gòu)尺寸：根據(jù)阻抗公式：

ZC∝lgA√εrDdZC：電纜特征阻抗εr：等效介電常數(shù)D：絕緣外徑D：內(nèi)導體直徑顯然，由于εr的變小，對于同樣的內(nèi)導體直徑d，達到同樣阻抗ZC所需的絕緣外徑D就可以變小。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介降低電纜的損耗降低同軸電纜的損耗是同軸傳輸線研究的永恒課題。根據(jù)傳輸損耗公式：

βf

AF（D，d)

f:：頻率βf：該頻率下的損耗tgδr；介質(zhì)損耗角正切

前面一項是內(nèi)外導體引起的損耗，后面一項是介質(zhì)引起的損耗。頻率較低時，可忽略介質(zhì)引起的損耗；頻率很高時，介質(zhì)引起的損耗不僅不能忽略，而且隨頻率的增加，在總損耗中所占的比例越來越大。顯然，由于εr的變小，如認為tgδr不變（故要求發(fā)泡工藝用介質(zhì)高度純凈、無極性殘留物等），總的損耗便會降低。正因為如此，近代通訊中物理發(fā)泡PE電線（RF電線）急劇發(fā)展起來。發(fā)泡PFA、FEP、微孔PTFE絕緣電線的研究開發(fā)正處于熱點時期?！卅舝f+Bf√εrtgδr√返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介大金的FEP注意:*(噴嘴尺寸,直徑2mm,長度8mm)NP-20、30、40采用UL規(guī)格（ULE52460）

牌號

NP-101

NP-3000

NP-20

NP-30

NP-40表現(xiàn)密度粘度(泊)(380℃)熔融流動率(g/10分)(372℃,5000g裝填)制造方法用途約1.2(1.6~2.0)×10421~27擠出成形

高速電線包覆約1.2(1.1~1.4)×10431~37擠出成形

高速電線包覆約1.2(5.0~10.0)×1044.5~8.5擠出成形,注塑成形,吹塑成形電線包覆薄壁管子約1.2(2~22)×1042.0~3.5擠出成形,海吹塑成形壓縮成形厚壁的電線及外套約1.0(25~50)×1040.75~1.8擠出成形轉(zhuǎn)遞成形壓縮成形內(nèi)襯返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介大金的PFA返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介射頻同軸電纜（RFcoaxialcable)成型:以鍍銀銅線或鍍銀銅包鋼線為中心導體,PTFE作為絕緣層,外導體用鍍銀銅線編織,外層用FEP作為護套。特點：該電線具有質(zhì)量輕、柔軟性好、耐高溫、耐潮濕、耐腐蝕、不燃燒的優(yōu)點。用途：此類電線適用于無線電通訊，廣播和有關軍用電子設備中，用來傳輸射頻信號。返回主頁氟塑料電線電纜介紹簡介射頻同軸電纜（RFcoaxialcable)成型：半硬同軸電纜采用鍍銀銅線或鍍銀銅包鋼線為中心導體，PTFE為介質(zhì)絕緣，以銅管作為外導體的同軸射頻電纜。特