关于氟塑料电缆挤塑工艺的探究
关于氟塑料电缆挤塑工艺的探究
特种电缆是一系列具有独特性能和特殊结构的产品,具有技术含量高、使用要求严格、附加值较高等特点。随着我国社会经济的发展,工业化的建设,特种电缆产品应用领域得到了极大的扩展。具备优异的电气性能、热稳定性能和机械物理性能的氟塑料俨然成为了一种新型的电缆料,使得氟塑料电缆成为了特种电缆的代言人。
目前应用于工业领域的氟塑料电缆具有以下四大方面特性:
1、耐温等级高,氟塑料的热稳定性使得氟塑料电缆能够适应150~200℃的高温环境,同时,在相同导体截面的情况下,氟塑料电缆相比PVC、XLPE绝缘电缆,能够传输更大的电流;
2、优异的阻燃性能,氟塑料的氧指数高,如聚全氟乙丙烯其氧指数大于95,电缆燃烧时火焰扩散范围小,产生的烟雾量极少,地铁、车辆、高层建筑等公共场合,一旦发生火灾,人们可以有一定的时间疏离,而不被浓烟熏倒,争取到宝贵的救援时间;
3、优异的电气性能,由于氟塑料的介电常数较低,故使氟塑料电缆的衰减小于其他同结构电缆,更加适合高频信号传输;
4、机械化学性能稳定,氟塑料的化学键能高,具有高度的稳定性,具备优良的耐气候老化性能,耐酸、碱和有机溶剂的腐蚀。
即便氟塑料有这样以上优异的电气性能和机械性能,这也是PVC、XLPE、PE等电缆所不能比拟的,但是由于氟塑料原料价格较高,电缆生产挤出工艺难度大,在生产过程中材料挤出时会有有毒气体排出,所以氟塑料电缆的生产成本高,其市场销售价格也较高,极大的限制了该产品的市场应用前景,所以降低生产成本成为主要问题,而生产成本的降低要从工艺控制为出发点,根据本人从事多年的氟塑料电缆挤出经验,将从以下几方面介绍挤出工艺注意点:
1、挤出方式的选择
含氟塑料熔体的熔融粘度极大,在热塑性氟塑料的加工过程中,不宜采用压力式挤出,依据熔体有足够的强度且允许拉伸,故可采用套管式模具挤出方式生产氟塑料电线电缆。
2、挤出模具
套管式模具挤出时,模具是热塑性氟塑料挤出工序中***关键的影响因素,不合适的模具可能会造成松套、熔体断裂、表面波纹、外径波动大等问题出现,严重时可能无法挤出成型。在实际生产中,控制合理的拉伸系数以确保绝缘与导体间的粘结力就显得尤为重要。拉伸平衡DRB值不应小于1.0,否则会出现绝缘松套现象,尤其是单线挤出时,其值应调到1.05~1.15之间,但DRB值不能大于1.2,否则会在挤出速度较快时出现熔融椎体破裂,影响产品质量。一般情况下,热塑性氟塑料挤出模具的承线长度不超过15mm比较合适。对于加工线径较大,拉伸比DDR在5~10之间的情况下,需将挤出模具的承线长度提高到12mm左右,以便加大模具内熔融树脂的压力和减小挤出外径的波动,达到稳定挤出的目的。
3、挤出温度
挤出热塑性氟塑料时,其温度的设定与所挤出的线径和速度成正比关系,线径越大,挤出机螺杆转速越高,那么设定的温度也越高。在挤出过程中,通过观察氟塑料熔融椎体的状态判断温度是否得当。若温度过低,则会导致绝缘应内应力的存在而开裂;受热过度则会导致氟塑料局部发生分解,造成电缆绝缘或护套表面存在气泡,严重影响产品质量。同时,线芯进入机头前应经过预热,在模具和熔融椎体外增加保温加热罩,避免温度变化导致熔融椎体粘度变化,而影响挤出速度及产品质量。
4、冷却控制
氟塑料是一种结晶型有机高分子材料,所以不宜采用定型冷却骤冷方式,由于氟塑料的挤出温度较高,所以冷却介质的温度应达到材料晶核生长速度和晶粒生长速度的***佳比例。挤出后的绝缘或护套应采用分段冷却方式进行冷却,即水槽水温从高到低进行设置,避免急速冷却造成松套或在挤出物中形成内应力。
随着科学技术的发展,加之我国城市化加速,高层建筑增多,人们对电线电缆防火的要求也越来越高,加上受空间的限制,要求电线电缆线径要小、载流量要大。故具备高热稳定性、高阻燃性、低损耗的氟塑料电线电缆得到了人们的青睐,其应用领域也愈发的扩大。因此,生产厂家只有针对本厂设备固化氟塑料线的生产工艺,注意以上4方面生产要素,降低生产成本,确保产品的质量,方能获取特种电缆的一席之地,打开氟塑料电缆的广阔前景。
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