F46介紹

F46是上海耐腐閥門集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的閥門的一種材料，即四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，是聚全氟乙丙烯（ＦＥＰ）,六氟丙烯的含量約１５％左右，是聚四氟乙烯的改性材料。

　　F46樹脂既具有與聚四氟乙烯相似的特性，又具有熱塑性塑料的良好加工性能。因而它彌補(bǔ)了聚四氟乙烯加工困難的不足，使其成為代替聚四氟乙烯的材料，在電線電纜生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用于高溫高頻下使用的電子設(shè)備傳輸電線、電子計算機(jī)內(nèi)部的連接線、航空宇宙用電線及其特種用途安裝線、油泵電纜和潛油電機(jī)繞組線的絕緣層。

　　根據(jù)加工需要，F46可分為粒料、分散液和漆料三種。其中，粒料按其熔融指數(shù)的不同，可供模壓、擠出和注射成型用；分散液供浸漬燒結(jié)用；漆料供噴涂等用。

　　1 聚全氟乙丙烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　F－46樹脂和聚四氟乙烯一樣，也是完全氟化的結(jié)構(gòu)，不同的是聚四氟乙烯主鏈的部分氟原子被三氟甲基（－CF3）所取代，結(jié)構(gòu)式如下：

　　由此可見，F－46樹脂和聚四氟乙烯雖都由碳氟元素組成，碳鏈周圍完全被氟原子包圍著，但F－46其大分子的主鏈上有分支和側(cè)鏈。這種結(jié)構(gòu)上的差別對于材料在長期應(yīng)力下的溫度范圍上限來看，無很大影響，F－46的上限溫度為200℃，而聚四氟乙烯的最高使用溫度是260℃。但是，這種結(jié)構(gòu)上的差別，卻使F－46樹脂具有相當(dāng)確定的熔點(diǎn)，并可用一般的熱塑性加工方法成型加工，使加工工藝大為簡化。這是聚四氟乙烯所不具備的。這便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。

　　2 聚全氟乙丙烯的性能

　　F－46中六氟丙烯的含量對共聚體的性能是有一定的影響。目前生產(chǎn)的F－46樹脂的六氟丙烯的含量，通常在14%－25%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）左右。

　　①　物理性能

　　F－46樹脂的分子量測定，目前尚無可行的方法。但它在380℃時的熔融粘度要比聚四氟乙烯低，為103－104Pa．s?？梢?/span>F－46的分子量比聚四氟乙烯低得多。

　　F－46的熔點(diǎn)隨共聚體的組分不同而有一定的差異，共聚體中六氟丙烯的含量的增加時，熔點(diǎn)變低。按差熱分析法所測得的結(jié)果，國產(chǎn)F－46樹脂的熔點(diǎn)大多在250－270℃之間，比聚四氟乙烯低。

　　F－46樹脂是一種結(jié)晶性高聚物，結(jié)晶度比聚四氟乙烯低一些，當(dāng)F－46熔體緩慢冷卻到晶體熔點(diǎn)以下溫度時，大分子重行結(jié)晶，結(jié)晶度在50%－60%之間；當(dāng)熔體以淬火方式迅速冷卻時，結(jié)晶度較小，在40%－50%之間。F－46的晶體結(jié)構(gòu)形態(tài)，均為球晶結(jié)構(gòu)，并隨樹脂和加工成型溫度及熱處理方式的不同而有一定的差異。

　　②　電絕緣性能

　　F－46的電絕緣性能和聚四氟乙烯十分相近。它的介電系數(shù)從深冷到最高工作溫度，從50Hz到1010Hz超高頻的廣闊范圍內(nèi)幾乎不變，并且很低，僅2．1左右。介質(zhì)損耗角正切隨頻率的變化則有些變化，但隨溫度變化不大。

　　F－46樹脂的體積電阻率很高，一般大于1015?．m，且隨溫度變化甚微，也不受水和潮氣的影響。耐電弧大于165s。

　　F－46的擊穿場隨厚度的減少而提高，當(dāng)厚度大于1mm時，擊穿場強(qiáng)在30kV/mm以上，但不隨溫度的變化而變化。

　　③　熱性能

　　F－46樹脂的耐熱性能 僅次于聚四氟乙烯，能在－85－+200℃的溫度范圍內(nèi)連續(xù)使用。即使在－200℃和+260℃的極限情況下，其性能也不惡化，可以短時間使用。

　　F－46樹脂的熱分解溫度高于熔點(diǎn)溫度，在400℃以上才發(fā)生顯著的熱分解，分解產(chǎn)物主要是四氟乙烯和六氟丙烯。由于F－46大分子通常帶有的等端基在熔點(diǎn)以上溫度時也會分解，因此300℃以上進(jìn)行加工時也必須注意適當(dāng)?shù)耐L(fēng)。F－46在熔點(diǎn)溫度以下是相當(dāng)穩(wěn)定的，但在200℃高溫下機(jī)械強(qiáng)度損失較大。圖2是F－46樹脂的熔融指數(shù)在恒溫下的瞬間變化情況，熔融指數(shù)表示F－46在372℃，5000g重力下，10min內(nèi)流過規(guī)定孔徑的克數(shù)，因此，可用熔融指數(shù)的增加來分析熔體粘度的減少及共聚物發(fā)生熱分解的情況。圖3是F－46與F－4絕緣電線相比較的壽命曲線。

　　F－46在－250℃時仍不定期完硬脆，還保持有很小的伸長率和一定的曲撓性，比聚四氟乙烯甚至更好些，是其他所有各類塑料所不及的。

　　④　耐化學(xué)穩(wěn)定性

　　F－46的耐化學(xué)穩(wěn)定性與聚四氟乙烯相似，具有優(yōu)異的耐化學(xué)穩(wěn)定性。除與高溫下的氟元素、熔融的堿金屬和三氟化氯等發(fā)生反應(yīng)外，與其他化學(xué)藥品接觸時均不被腐蝕。

　　⑤　力學(xué)性能

　　F－46與聚四氟乙烯相比，硬度及抗拉強(qiáng)度略有提高，摩擦系數(shù)也比聚四氟乙烯略大。常溫下，F－46具有較好的耐蠕變性能；但當(dāng)溫度高于100℃時，耐蠕變性能反而不及聚四氟乙烯。

　　⑥　其他性能

　　F－46樹脂在大氣中抗氧化性能非常好，耐大氣穩(wěn)定性高。F－46的耐輻照性要比聚四氟乙烯好，略遜于聚乙烯。

　　3 聚全氟乙丙烯擠出工藝要點(diǎn)

　　F－46具有較好的加工工藝性能?？刹捎猛ǔ５臄D出法包覆電線電纜的絕緣層。為了正確設(shè)計擠出機(jī)和模具，控制和掌握F－46樹脂的加工條件，首先應(yīng)了解F－46的流變性能。F－46在390℃溫度下剪切應(yīng)力與剪切速率的關(guān)系。其粘度μA隨剪切速率加而下降。 F－46的臨界剪切速率，如果剪切速率超過此數(shù)值，就會引起塑料流動的下均勻，結(jié)果使制品表面粗糙，無光澤和起層。F－46的臨界剪切速率值與聚乙烯，尼龍相比相差懸殊，因而熔融破裂問題尤為嚴(yán)重。

　　F－46樹脂在加工中有兩個特征，即具有熔融破裂的傾向和熔融狀態(tài)時有特高的可拉伸性。為了在電線電纜生產(chǎn)中盡量消除或改善熔融破裂和提高生產(chǎn)率，通常采取以下措施：第一，采用擠管式模具，擴(kuò)大模子的開口，以減慢聚合物在模口的流速，使之在低于臨界剪切速率的適中擠出速度下擠出樹脂，并提高生產(chǎn)率；第二，在不致使樹脂分解的前提下，盡可能提高熔融樹脂的溫度，以降低樹脂粘度，從而提高其臨界剪切速率。

　　4 聚全氟乙丙烯在電線電纜中的應(yīng)用

　　聚全氟乙丙烯樹脂具有與聚四氟乙烯相似的特性，又有熱塑塑料的良好加工工藝，因而使之成為代替聚四氟乙烯的重要材料。F－46在電線電纜生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用于高溫高頻下使用的電子設(shè)備傳輸線，電子計算機(jī)內(nèi)部的連接線，航空宇宙用電線，及其他特種用途安裝線、油礦測井電纜、潛油電機(jī)繞組線、微電機(jī)引出線等等。