㈠ F46的工藝要點
F-46具有較好的加工工藝性能。可採用通常的擠出法包覆電線電纜的絕緣層。為了正確設計擠出機和模具,控制和掌握F-46樹脂的加工條件,首先應了解F-46的流變性能。F-46在390℃溫度下剪切應力與剪切速率的關系。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值,就會引起塑料流動的下均勻,結果使製品表面粗糙,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重。
F-46樹脂在加工中有兩個特徵,即具有熔融破裂的傾向和熔融狀態時有特高的可拉伸性。為了在電線電纜生產中盡量消除或改善熔融破裂和提高生產率,通常採取以下措施:第一,採用擠管式模具,擴大模子的開口,以減慢聚合物在模口的流速,使之在低於臨界剪切速率的適中擠出速度下擠出樹脂,並提高生產率;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。
(1) 擠出機螺桿的主要參數
F-46的擠出機,一般採用單頭全螺紋、等距、突變壓縮型螺桿。為保證F-46樹脂的充分塑化,螺桿的均化區長度,通常占螺桿全長的25%左右;螺桿頂端呈圓錐形,以防止樹脂的停滯和分解。
螺桿的主要技術參數如下:
長徑比L/D 20 螺距 1D
加料區長度 15.5D 壓縮區長度 0.5D
均化區長度難關 4D 螺紋寬頻 0.1D
加料區螺紋槽深 ?h1 1/6D
均化區螺紋槽深 ?h2 1/18D
壓縮比 ?h1/h2 3
?2 F-46絕緣電線擠出工藝要點
1)供料:F-46擠出前,先在120℃下預烘3h左右為宜。
2)導電線芯預熱:為保證擠出的F-46絕緣層內外溫度均一,導電線芯應預熱至300-350℃。
3)擠出機的溫度分布:擠出機一般以280℃(進料口)至380℃(機頭)直線上升的溫度分布為好;機頭溫度波動范圍不大於±5℃,並應在不致使樹脂分解的前提下,盡量提高機頭溫度,以降低樹脂的熔融粘度。擠出機機身(自進料口至機頭)、機頭、模套的參考溫度如下:
機身 第一段 280-310℃ 第二段 315-330℃
第三段 340-360℃ 第四段 360-380℃
機頭 380℃ 模套 380-410℃
4)模套的拉伸比:宜選擇在50-200范圍內。
5)螺桿的轉速:協同溫度將螺桿轉速調好後,在F-46樹脂擠出加工過程中不要變動頻繁,如有必要可稍加調整。螺桿轉速應隨導電線芯截面的大小而有所不同,一般可取5-15r/min。
6)模具模口保溫:保溫區應布滿整個拉伸區,保溫溫度在350-380℃,以避免F-46的錐體至成型之前,由於表面驟冷而形成應力,從而導致絕緣開裂。
7)絕緣電線冷卻:從擠出機擠出後的電線採用水冷。模口與水槽距離以較近為宜,建議不大於20cm。
8)設置濾網。為改善F-46樹脂的塑化和混合質量,增加反壓力,擠出機螺桿端部應加2-3層濾網為宜。
9)每批F-46材料應力求以最佳情況擠出,保證塑化良好,錐體透亮,無氣泡,表面光滑,錐體與模套間無「眼屎」。每批料要做好工藝記錄,以便積累資料和工藝數據,有利於質量分析。
F-46絕緣電線在樹脂質量不佳和擠出工藝不當時,絕緣層會發生開裂現象,其主要原因是:
(a)絕緣層有內應力。生產內應力的原因很多,例如加工過程中樹脂組成不均所引起的塑化不良和加工工藝不當等。
(b)絕緣中大球晶、片晶交界面聯系分子鏈少,或球晶過大、脆弱
(c)不穩定基團產生的大分子的斷鏈
(d)樹脂分子量過小或分布過寬,使材料承受強度降低。
(e)六氟丙烯含量過低,組成分布不均勻。
㈡ 酚醛樹脂的合成生產工藝及流程(落後的不要)
在生產液體酚醛樹脂時,甲醛的加入量應略高於正常需求,以加快反應速度和提升產量。通常,苯酚與甲醛的克分子比為6:7,催化劑氨水的加入量為苯酚的4%,按氨水中氫氧化銨25%含量計算。物料加熱至85℃左右後停止加熱,依靠縮聚反應釋放的熱量,使物料升溫至98℃左右並開始沸騰。若反應過於劇烈,應通水冷卻。
液體酚醛樹脂的生產工藝流程如下:氨水、苯酚、甲醛依次進入反應釜,加熱熔化後進行縮聚反應,隨後通過脫水步驟獲得液體樹脂。樹脂合成後,採用真空脫水,以確保水分和揮發分的去除。酚醛樹脂生產設備示意圖中,反應釜1、反應釜夾套2、進料口3、電機、減速器4、溫度計5、錨式攪拌器6、出料口7、冷凝器8、放空閥9、脫水缸10和真空泵11依次排列。
液體酚醛樹脂在常溫下為棕紅色粘稠液體,具有刺激性氣味,比重在1.15-1.2之間,能溶於乙醇、丙酮、糠醛等溶劑中。樹脂中的游離酚含量為10-18%,在100℃保持2小時仍保持流動性,屬於甲階。在120℃保持2小時則失去流動性,變為乙階。130℃以上保持2小時則成堅硬的固體,屬於丙階。其性質對磨具性能的影響主要體現在樹脂粘度和游離酚含量上。液體酚醛樹脂粘度與溫度和固體含量有關,固體含量高、溫度低則粘度高,反之則低。
游離酚在作為潤濕劑的樹脂中應控制在28%以下,雖然數值較高,但苯酚可溶解粉狀樹脂,使型料有較好的可塑性,有利於樹脂對磨粒的粘結,提高磨具強度。固體含量的計算公式為x = (W1 - W2) / W1 * 100%,其中W1為加熱前樹脂量,W2為加熱後樹脂量。對於用粉狀樹脂生產磨具,液體酚醛樹脂作為潤濕劑僅占樹脂總量的約1/3,且其固體含量要求大於65%,聚合損耗小於35%。