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含氟聚合物PTFE与PFA的技术分析

通信故事会2019-01-09 15:38:39

一.含氟聚合物概述

       在分子结构中含有氟原子的塑料都称之为氟塑料,随着高分子技术的不断发展,氟塑料品种越来越多,应用的领域日趋广泛。在电线电缆生成中,常用的氟塑料有聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙烯(FEP,该材质在之前文章陈述过)、四氟乙烯和乙烯共聚物(PFA)等等。含氟聚合物的不同特性和适宜的用途,应用于制造各种耐高温等级的绝缘电线电缆。

二.PTFE聚四氟乙烯

       对使用高频射频线缆用户来说,这个材质再熟悉不过了,它常常在射频线缆中用作绝缘层材质,聚四氟乙烯,简称F-4,是一种工程塑料,它具有各种工程塑料的优点,而且它的优异性能是其他各种工程塑料不可比拟的,它的广泛频率范围及高低温使用范围、优异的化学稳定性、高绝缘性能、突出的表面不粘性和良好的润滑性能,使用聚四氟乙烯在解决工业的有关技术中,属于首选材料,因此该材质在塑料行业称之为“塑料王”。

       聚四氟乙烯按照聚合的方法分为悬浮聚四氟乙烯和分散聚四氟乙烯两大类。        悬浮聚四氟乙烯树脂,颗粒较大,这种树脂用于模压、压延加工成型,而不直接挤出电线电缆生产。用作电线电缆绝缘时,将悬浮聚四氟乙烯模压,烧结成圆柱坯料,通过车床加工成聚四氟乙烯薄膜,供电线电缆绕包绝缘使用。

       分散聚四氟乙烯又可以分为粉末和浓缩分散液两种,粉末分散树脂加入一定量的助剂及填料混合后,专供推压成型,适用于电线电缆薄壁制品推压加工,在目前的电缆生产中应用较多。

       PTFE绝缘层的制造工艺比其他材质生产工艺复杂,设备投入高,生产效率低。损耗大等缺点。于是后面研究出一种新材料能替代PTFE,这就是PFA(前面的文章有过陈述)。

三.PFA和PTFE性能技术分析

       在力学特性中,PFA树脂在室温下的机械强度与PTFE相仿,而在高温(250℃)时高于PTFE,而且柔软、坚韧。下表列出两者力学性能指标的比较。

      在电气特性中,PFA与PTFE电绝缘性能几乎无差别,而且受频率的影响较小,介电特性优良,如下表比较。

      在耐热性能中,PFA树脂的熔点与PTFE相近,使用温度与PTFE相同为260℃。即使在285℃下经过2500小时后,仍能保持原有的力学性能,损失率小于20%,凸显出比较优异的热稳定性能。

       在耐化学特性及其他特性中,PFA与PTFE相同,PFA树脂不粘、不燃、低磨擦和耐环境应力开裂。

       综上述比较看出,PFA与PTFE相比,除了保持PTFE的各种特性外,主要是易于加工,在熔点以上能熔融流动,可用挤出和模塑等方法加工。因而凡要求具有聚四氟乙烯特性而用其难以加工者,都可以用PFA代替。

       


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