F-46树脂和聚四氟乙丙烯一样,也是完全氟化的结构,不同的是聚四氟乙烯主链的部分氟原子被三氟甲基(-CF3)所取代,结构式如下:
由此可见,F-46树脂和聚四氟乙烯虽都由碳氟元素组成,碳链周围完全被氟原子包围着,但F-46其大分子的主链上有分支和侧链。这种结构上的差别对于材料在长期应力下的温度范围上限来看,无很大影响,F-46的上限温度为200℃,而聚四氟乙烯的高使用温度是260℃。但是,这种结构上的差别,却使F-46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,使加工工艺大为简化。这是聚四氟乙烯所不具备的。这便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。
F-46中六氟丙烯的含量对共聚体的性能是有一定的影响。当前生产的F-46树脂的六氟丙烯的含量,通常在14%-25%(质量分数)左右。
F-46树脂的耐热性能仅次于聚四氟乙烯,能在-85-+200℃的温度范围内连续使用。即使在-200℃和+260℃的极限情况下,其性能也不恶化,可以短时间使用。
F-46树脂的热分解温度熔点温度,在400℃以上才发生显著的热分解,分解产物主要是四氟乙烯和六氟丙烯。由于F-46大分子通常带有的等端基在熔点以上温度时也会分解,因此300℃以上进行加工时也注意适当的通风。F-46在熔点温度以下是相当稳定的,但在200℃高温下机械强度损失较大。图2是F-46树脂的熔融指数在恒温下的瞬间变化情况,熔融指数表示F-46在372℃,5000g重力下,10min内流过规定孔径的克数,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热分解的情况。图3是F-46与F-4绝缘电线相比较的寿命曲线。
F-46树脂在加工中有两个特征,即具有熔融破裂的倾向和熔融状态时有特高的可拉伸性。为了在电线电缆生产中尽量消除或改善熔融破裂和提高生产率,通常采取以下措施:,采用挤管式模具,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适中挤出速度下挤出树脂,并提高生产率;第二,在不致使树脂分解的前提下,尽可能提高熔融树脂的温度,以降低树脂粘度,从而提高其临界剪切速率。
主要参数
F-46的挤出机,一般采用单头全螺纹、等距、突变压缩型螺杆。为F-46树脂的充分塑化,螺杆的均化区长度,通常占螺杆全长的25%左右;螺杆呈圆锥形,以防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
加料区长度 15.5D 压缩区长度0.5D
均化区长度难关 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