隔膜泵F46膜片（piàn）的性能介绍
隔膜泵F46膜片的性能介绍
隔膜泵F46是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物（wù），是聚全氟乙丙烯（ＦＥＰ）,六氟丙烯的含量（liàng）约１５％左（zuǒ）右，是聚（jù）四氟乙烯（xī）的改性材料。 F46树脂既具有与聚四氟乙丙烯相似的特性，又具有热塑性塑料的良（liáng）好加工性能。因而它弥补了聚四氟乙丙烯加工困难的不足，使其成为代替聚四氟乙丙烯的材料，在电线电（diàn）缆生产中广泛应用于高温高频下使用的电子设备传输电线、电子计（jì）算机内部（bù）的连接线、航空宇宙用电线及其（qí）特种用途安装线、油泵（bèng）电缆和潜油电机绕组线的绝缘层。根据加工需要，F46可分为粒料、分散液和（hé）漆料三种。其中，粒料按其熔融指数的不同，可供模压、挤出和注射（shè）成型用；分（fèn）散液供浸渍烧结用；漆料供喷涂（tú）等用。
隔膜泵聚全（quán）氟乙丙烯（xī）的结构特点
F46树脂和聚（jù）四氟乙（yǐ）丙（bǐng）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（fèn）氟原子被三氟甲基（－ＣＦ３）所取（qǔ）代，结构（gòu）式如下（xià）：由此可见，F46树脂（zhī）和聚四氟乙烯虽都由碳氟元素组成，碳链周围（wéi）完全被氟原（yuán）子包围着，但F46其大分子的主链上（shàng）有分支和侧链。这种结（jié）构上的（de）差别对于（yú）材料在长期应力下的温（wēn）度（dù）范围上限来看，无很大影响，F46的上限温度为２００℃，而聚四氟乙烯的高使用温度是２６０℃。但是，这种结（jié）构上的差别，却使F46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（jiǎn）化。这是聚四氟乙烯所不（bú）具备的。这便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。
聚全氟乙丙烯的性能
F46中六氟丙（bǐng）烯（xī）的含（hán）量对共聚（jù）体的性能是有（yǒu）一定的影响。目（mù）前生产的F46树脂的六氟丙烯的含量，通（tōng）常在１４％－２５％（质量分数）左右。
物理性能
F46树脂的分子量测定，目前尚无可行（háng）的方法。但它在３８０℃时的熔融粘度要比聚四氟乙烯低（dī），为１０３－１０４Ｐａ．ｓ。可见F46的分子量比聚（jù）四氟乙烯低得多（duō）。
F46的熔（róng）点随共聚体的（de）组分（fèn）不同而有一定的差异，共聚体中六氟丙烯的含量的增加时，熔点变低。按差热分（fèn）析法所测得的结果，国产F46树（shù）脂的熔点大多在２５０－２７０℃之间，比聚四氟乙烯低。
F46树脂是一种结晶性高聚物，结晶（jīng）度比（bǐ）聚四（sì）氟乙烯低一些，当F46熔体缓慢冷却到晶体熔点以下温度时（shí），大分子重行结晶，结晶度在５０％－６０％之间；当熔体以淬火方式迅速冷却时，结（jié）晶度较小，在４０％－５０％之间（jiān）。F46的（de）晶体结（jié）构形（xíng）态，均为球晶（jīng）结构，并随树脂和加工成型温度及热处理方（fāng）式的不（bú）同而有（yǒu）一（yī）定的差异。
电绝缘性（xìng）能
F46的电绝缘性能和聚四氟乙烯十分相近。它的介电系数从深冷到高工作温（wēn）度，从５０Ｈｚ到１０１０Ｈｚ超高频的广阔范（fàn）围内几乎不（bú）变，并（bìng）且很低，仅２．１左右。介质损耗角正（zhèng）切（qiē）随频率的变（biàn）化则有些变化（huà），但随温度变化不大。 F46树脂的体（tǐ）积电阻率很高，一般大于１０１５．ｍ，且随温度变化（huà）甚微，也不受（shòu）水（shuǐ）和潮气的影响。耐电弧大于１６５ｓ。F46的击穿场随厚度的减少而（ér）提高，当厚度（dù）大（dà）于１ｍｍ时，击穿场强（qiáng）在３０ｋＶ／ｍｍ以上，但不随温度的变化（huà）而变（biàn）化（huà）。
热性（xìng）能
F46树脂的耐热性能 仅次于聚四氟乙烯，能在－８５－＋２００℃的温度（dù）范（fàn）围内连续使用。即使在－２００℃和＋２６０℃的极限情况（kuàng）下，其性能也不恶化，可以短时间（jiān）使用。 F46树脂的热分解温度高于熔点温度（dù），在４００℃以上（shàng）才（cái）发生（shēng）显著的热分解（jiě），分解产物主要是四氟乙烯和六（liù）氟丙（bǐng）烯。由于F46大分子通常带有的等端基在熔点以上（shàng）温度时（shí）也（yě）会分解，因此３００℃以上进行加工时也必须注意适当的通（tōng）风。F46在熔点温度以下是相（xiàng）当稳定（dìng）的，但在２００℃高温（wēn）下机械强度损（sǔn）失（shī）较大。图２是F46树脂的熔融指数在恒温下的瞬间变化（huà）情（qíng）况，熔融指数表示F46在３７２℃，５０００ｇ重力下，１０ｍｉｎ内流过规定（dìng）孔径的克数，因此，可用熔融指数的增加来分析熔体粘度的减少及共聚物发生（shēng）热分解的情况。图３是F46与Ｆ－４6绝缘电线相比较的寿命曲线。 F46在－２５０℃时仍（réng）不定（dìng）期完硬脆，还保持有很小的伸长率和一定的曲挠性，比聚四氟乙烯甚至更（gèng）好些，是其他所有各类塑料所不及的。
耐化学稳定性
F46的耐化学稳定性与聚（jù）四氟化乙烯相似，具（jù）有优异（yì）的耐化学稳定（dìng）性。除与高温下的氟元素、熔融的碱金属和三氟化氯等发生反（fǎn）应外，与（yǔ）其他化学药品接触时均不被腐蚀。
力学性能
F46与聚四氟乙烯相比，硬度及抗拉强度略（luè）有提高，摩擦系数也比聚四氟乙（yǐ）烯略大。常温下，F46具有较好（hǎo）的（de）耐蠕变性能；但当（dāng）温（wēn）度高于１００℃时，耐蠕变性能反而不及聚四氟乙烯。
其他性能
F46树脂在（zài）大气中抗（kàng）氧化性能非常好，耐大气稳定性高。F46的耐（nài）辐照性要比聚四氟乙烯好，略逊于聚乙烯。在空气中和室温下，F46开始出现性能变化（huà）的（de）小（xiǎo）吸（xī）收剂（jì）量为１０５－１０６ｒａｄ既１０３－１０４Ｇｙ，故可作耐辐照材料使用。
聚全氟乙丙烯挤出工艺要点
F46具有较好的（de）加（jiā）工工艺性能。可采用（yòng）通常的（de）挤出法包覆（fù）电线电缆的绝（jué）缘层。为了正确设计（jì）挤出机和模具，控（kòng）制和掌握F46树脂的加工条件，首（shǒu）先应了解F46的（de）流变性能。F46在３９０℃温度下剪切应力与剪切（qiē）速率的关系。其粘度μＡ随（suí）剪切速率加而下降。 F46的（de）临界剪切速率，如果剪（jiǎn）切速（sù）率超过此数值，就会引起塑（sù）料流动（dòng）的下均匀，结（jié）果使制品表（biǎo）面（miàn）粗糙，无光泽和起层。F46的临界剪切速率值与（yǔ）聚乙烯，尼龙相比相差（chà）悬殊，因而（ér）熔融破裂问题尤为严重。
F46树脂在（zài）加工中有两个特征，即具有熔融破裂的倾向（xiàng）和熔融状态（tài）时有特高的可拉伸性。为了在电线电缆生（shēng）产中（zhōng）尽量消除（chú）或改善熔（róng）融破裂和提高生产率，通常采取以下措施：第（dì）一，采用挤管式（shì）模具，扩大模子的开口，以减慢聚合物在模口的流速，使之在低于临界剪切速率的（de）适中挤出（chū）速度下挤出树脂，并提（tí）高生产率（lǜ）；第二（èr），在不致使树脂分（fèn）解的前提下，尽可能（néng）提高熔融树脂的温度（dù），以降低树脂粘度，从（cóng）而提高（gāo）其临界剪切（qiē）速率。
挤出机螺杆的主要参数
F46的挤出机，一般采用单头全螺纹、等距、突变压缩型螺杆。为保证F46树脂的充分塑（sù）化，螺杆（gǎn）的均化区长度，通常占螺杆全长的２５％左右；螺杆顶端呈圆锥形，以防（fáng）止树脂的停滞和分解。
螺杆的主要技术参数如下：
长径比Ｌ／Ｄ ２０ 螺距 １Ｄ 加料区长（zhǎng）度 １５．５Ｄ 压缩（suō）区长度 ０．５Ｄ 均化区长度难（nán）关 ４Ｄ 螺纹宽带 ０．１Ｄ 加料区螺纹槽深 ｈ１ １／６Ｄ 均化区螺纹槽深 ｈ２ １／１８Ｄ 压缩比 ｈ１／ｈ２ ３ ２ F46绝缘电线挤出工艺要点
１）供料：F46挤出前，先在１２０℃下预烘３ｈ左右为宜（yí）。
２）导电线（xiàn）芯预热（rè）：为保（bǎo）证挤出的F46绝缘层内外温度均（jun1）一（yī），导（dǎo）电（diàn）线芯（xīn）应预热至３００－３５０℃。
３）挤出机（jī）的温度分布：挤出机一般以（yǐ）２８０℃（进料口）至３８０℃（机头）直线上升的温度分布为好；机头温（wēn）度波动范围不大（dà）于±５℃，并应在不致使树脂分（fèn）解的前提下，尽量提高机头温（wēn）度，以降低树（shù）脂的熔融粘度（dù）。挤出机机身（shēn）（自进料（liào）口（kǒu）至机头）、机头、模（mó）套的参考温度如下：
机身 第一段 ２８０－３１０℃ 第（dì）二（èr）段 ３１５－３３０℃ 第三段 ３４０－３６０℃ 第四段 ３６０－３８０℃
机头 ３８０℃ 模套（tào） ３８０－４１０℃
４）模套的拉伸比：宜选择在（zài）５０－２００范围内。
５）螺杆的转速：协同温度将螺杆（gǎn）转速（sù）调好后，在F46树脂挤出加工（gōng）过程中不（bú）要变动频繁，如有必要可稍加调整。螺杆转速应随导（dǎo）电线芯截面的大小而有所不同，一（yī）般可取５－１５ｒ／ｍｉｎ。
６）模具模口保温：保温区应布满（mǎn）整个拉伸区，保温温（wēn）度（dù）在３５０－３８０℃，以避免F46的锥体至成型之前，由于表面骤冷而形成应力，从而导致（zhì）绝缘开裂。
７）绝缘电线冷却：从挤出机挤出后的电线采用（yòng）水冷（lěng）。模口与水槽距离（lí）以较近为宜，建议不大于２０ｃｍ。
８）设（shè）置滤网。为改（gǎi）善F46树脂（zhī）的塑化和混合质量，增加反压力，挤出机螺杆端部应加２－３层滤网为宜。
９）每批F46材料应力求以佳情况（kuàng）挤出，保证塑化良好，锥体透亮，无气泡，表面光滑，锥体与（yǔ）模套间（jiān）无（wú）“眼屎”。每批料要做好工艺记录，以便积累（lèi）资料和工艺数据，有利于质量分析。
F46绝（jué）缘电线在树（shù）脂质量不佳和挤出工艺不当时，绝缘层会发生开裂（liè）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（qǐ）的塑化（huà）不良和加工工艺不（bú）当（dāng）等。
（ｂ）绝缘中（zhōng）大球晶（jīng）、片晶交界面联系分子链少，或球晶过大、脆弱
（ｃ）不稳（wěn）定基团产生的大分子的断链
（ｄ）树脂分子（zǐ）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（zǔ）成分布不均匀。
５ 聚全氟乙丙烯在电线电缆中的应用
聚全氟乙丙（bǐng）烯（xī）树脂具有（yǒu）与聚四氟乙烯相（xiàng）似的特性（xìng），又有热（rè）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。F46在电线电（diàn）缆生产中广泛应用于高温高频下使（shǐ）用的电子设备传输线，电子计算（suàn）机内（nèi）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（xiàn）、微电机引出线等等。