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lc氟塑料挤出工艺技术

1.前言

第一部分：立昌产品及挤出设备说明

1．立昌熔融氟塑脂的品种介绍

2．电线押出设备的配置

3．挤出机的材质（螺缸及螺杆）

4．蜂巢板；

5．过滤网；

6. 预热器

第二部挤出工艺

1．模具的配比方法及计算

2．挤出温度的设定

米勒板

3．真空泵

4.冷却装置

5．高压测试

第三部分常见异常的排除方法

前言

本手册是立昌氟塑料挤出成形时指导文件，由于氟塑料挤出工艺与其他电线绝缘材料成形工艺有许多不同点，本资料将针对其不同点重点论述。

一、立昌产品及挤出设备说明：

1．立昌熔融氟塑脂的品种介绍

氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物，它们有聚四氟乙烯（PTFE）、全氟（乙烯丙烯）（FEP）共聚物、聚全氟烷氧基（PFA）树脂、乙烯一四氟乙烯（ETFE）共聚物、聚偏氟乙烯（PVDF）和聚氟乙烯（PVF）。立昌相关产品性能见下表：

产品类别		PFA	FEP		ETFE	PVDF
物理性能	比重(g/CM3)	2.12-2.17		2.12-2.17	1.73	1.75-1.79
物理性能	熔点(℃)	302-312		270±5	260	160-170
机械性能	拉伸强度(23℃)Mpa	15-28		15-25	25-45	25-50
	断裂伸长率(23℃)%	200-350		200-400	200-350	50-250
	硬度	60 人工鱼礁		55-65	60	115
	动摩擦系数	0.2		0.3	0.4	0.3
	连续最高使用温度(℃)	250 连续缠绕玻璃钢夹砂管		200	180	125
热性能	热变形温度(1.82MPa)	47		50	74	100
	线膨胀系数(温度范围)	12		8-15	9.0-9.3	7-14
	体积阻抗率(Ω·CM)	>1018		>1018	>1017	1015
电气性能	绝缘破坏电压3.2mm厚	20		20	16	12
	介电常数（1KHZ）	2.1		2.1-2.2.3	2.4-2.6	7
	介质损耗角正切(tanδ)(X106Hz)	< 0.0003		<0.0005	<0.0005	<0.1

2．电线押出设备的配置

整条生产线配置见下图：

一条完整生产线包括：放线机、预热器、真空泵、押出主机、冷却水槽、控制柜、牵引机、储线架、高频火花机、收线机

加料段:颗粒状塑料从料斗进入机筒螺杆.由于落感的旋转,产生足够大的推力和反向摩擦力,形成稳定的压力,使胶料混合,初步均匀加热,软化塑料向压缩段推进.

压缩段:由于此段温度较高,预热好的塑料开始塑化压实,最后由固态塑料转变为熔融态塑料.因为螺杆的旋转,继续对塑料进行混合搅拌,实现初步塑化且初步压实.

熔融段(均压段):在螺杆旋转推力的作用下,经初步塑化,初步压实的塑料被推入均压段,此段螺槽溶剂最小,从而产生更大的压力,温度又最高,塑料在高温高压下,塑化更均匀,在落感的推力下,等压定量的被推如机头,从模口挤出成型.

3．挤出机的材质

a.螺缸：在氟塑料挤出成形中，熔融树脂在流动时会与挤出缸、螺杠、模具接触，同时会产生微量的腐蚀性的气体。这些气体会腐蚀这些金属材料部件，所以这些材料必须耐腐蚀，同时，氟塑料加工温度相对来说很高，因此这些材料要求在高温环境下，耐腐蚀能力更突出。因此，目前该类目前大多使用新3号钢做材料或优于新3号钢的其他钢材。

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b.押出机螺杆L/D（长径比）一般采用22：1到25:1，长径比太小会导致塑化不完全，挤出

速度慢，一般情况下设计的长径比为25:1（具体见上图及说明）

4蜂巢板：蜂巢板的作用是除去空气和挥发物而且施加一定力促使胶料反流熔融；

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5过滤网，使用过滤网的目的是促使螺缸内的料反流熔融和除去异物，一般使用80-120目左右的过滤网。（一般的使用方法是两片80目的滤网中间放一片100或120目的滤网夹在一起使用。）尤其是在配线或粉的产品电线，为了混炼状态更佳、防止颜不均匀或有个别料粒不能完全熔融，必须使用过滤网。

6. 预热器的使用

与不同氟塑料有不同的使用温度一样，导体也需要不同的适用温度。考虑到挤出时可能产生的气体对导体的腐蚀，氟塑料电线电缆几乎都使用镀银、镀锡、镀镍等镀覆导体。

使用温度（℃）	导体类型
150	镀锡铜线
200	镀银铜线、镀银铜合金线、镀银铜包钢线
250	镀镍铜线
本使用温度是指导体本身达到的温度，因挤出速度不同，可作相应调整

电线电缆研究、生产者应根据电线电缆用户的需要，正确的选择导体和绝缘材料，既能满足客户要求，又要让绝缘材料用得恰到好处。因此，应熟悉、掌握各种氟塑料的特性。

二．挤出工艺设计

1.模具含氟塑料的熔体的熔融粘度极大，不宜采用压力式挤出：但熔体有足够的强度，允许拉伸，所以几乎都是采用套管式挤出来生产电线电缆，通过控制合理的拉伸系数保证绝缘与导体间的粘结力。

套管式挤出中，模具的设计或生产中的配模，都应保证DDR、DRB两个参数之间在挤出材料允许的合理范围之内。

DD:模具的内径 DT:模芯的外径

db:包覆电线的外径 dc:芯线的外径

DRB称之为（平衡）拉伸系数（拉伸度），表示外层熔体为内层熔体受拉伸强度的比。

DDR称之为（配模比），表示拉伸强度或允许生产速度。

套管式挤出的状态示意图

当熔体离开模套模芯端面ABCD开始受到拉伸，到达导体表面，且保证所需绝缘外径时，

停止拉伸，且被冷却而获得所需产品。

DRB=1 熔体外层（A-A’,D-D’）和内层（B-B’,C-C’）拉伸程度一样，称为拉伸平衡；

DRB＞1熔体外层（A-A’,D-D’）和内层（B-B’,C-C’）拉伸程度较大，称为拉伸平衡；拉伸度大，可以获得更快的生产速度，DRB过大会造成线材松套收缩，后续线材开裂;

DRB＜1 熔体外层（A-A’,D-D’）和内层（B-B’,C-C’）拉伸程度较小，称为拉伸平衡；拉伸度小，生产速度偏慢，DRB过小线易成椭圆状，成品后续开裂。

DDR、DRB都是材料参数，DDR、DRB允许值大，评价为材料挤出工艺好。不同材料，DDR、DRB不一样；同种材料，牌号不同（MFR不同），DDR、DRB也一样。不同材料、不同牌号的这两个参数及其允许范围，线缆研究、生产者必须掌握。

同等条件下，MFR越大，DDR允许较大，反之越小；小线挤出的DDR比护套挤出时大。

几种常用线缆绝缘材料的DDR、DRB值参考范围

材料	PFA	FEP	ETFE
DRB范围	0.95～1.1	0.95～1.1	1～1.15
DDR参考范围	40～110	60～120	30～80
机头、模头推荐温度℃橡胶发泡鞋底	380～400	350～370	330-350
1．护套线的DDR控制5-30左右，内模承径长20mm左右来缓释压力； 2．普通绝缘线承径长度6-13mm左右；为避免应力过大，内模口倒角处理； 3．本DDR值范围仅推荐适用于立昌相关产品在加工是使用的参数；