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耐高温防腐蚀氟塑料电缆新品开发项目

一.立项目的

   根据市场营销需要和新产品研发需求,特种电缆的发展趋势向耐火、耐高温、防油、防腐综合型电缆方向发展,目前国内外应用到此种电缆上的耐火、耐高温、防油、防腐蚀特殊材料技术已经成熟,为满足客户要求、保障电缆运行安全、迅速占领市场特立项开发此类新产品。该新产品采用新型的氟塑料合成材料,其特殊性在于耐火、耐高温、防油、防腐材料在燃烧时不会产生有害气体及其烟雾浓度,及对产品电气性能、物理性能、机械性能和周围环境安全方面的影响。在我国防火条件比较苛刻的地区及场合,普通电缆完全不能胜任,故研制出氟塑料综合电缆,用于高层建筑、油田、电站、电厂、矿山、化工、矿井、地铁、石油平台等要求防火条件高的场合,也是应急电源、消防泵、电梯通迅信号系统的应备电缆;该产品具有较高的耐火能力,在经受火焰直接燃烧情况下,在一定时间内不发生短路和断路故障,确保继续供电以维持照明和传输信号,保护人员有足够的时间安全撤离,有利于灭火及减少损失。因此,开发耐高温防腐蚀氟塑料电缆项目对于提高防火性能,电缆运行的可靠性和使用寿命,不但具有十分现实的意义,受到用户的欢迎,而且市场覆盖面巨大,可以获得可观的经济效益。

   二.产品结构和性能

   本新品设计为耐火、耐高温、防油、防腐蚀综合型电缆,包括电缆内芯、电缆外层,其特征在于电缆内芯由导电线芯、耐火层、耐温200度绝缘层组成,电缆外层由内而外依次由耐火玻璃纤维软化填充绳、耐火玻璃纤维绕包带、耐温200度防油防腐氟塑料保护层组成。电缆外层内的电缆内芯可以有一个以上,导电线芯可有多芯不同截面组成综合型电缆。导体由高纯度无氧铜杆拉制而成,绝缘层由氧指数高达30以上、耐温200度防油防腐氟塑料绝缘材料挤包成型,裸铜软线或镀层软金属线屏蔽层由编织机械匀称的编覆在绝缘内隔层上,外护层由氧指数高达30以上、耐温200度防油防腐氟塑料最后挤包在屏蔽层之上。本新品的优点是由于采用了上述结构,从而提高了耐火、耐高温、防油、防腐安全效果,发生灾害时不会蔓延燃烧。同时还有短路保护的屏蔽系统,避免强大雷电磁效应电压所导致的击穿或损坏,提高线路首端过流保护装置的灵敏度,达到了绿色环保型安全电缆的设计要求。

   氟塑料具有耐热、耐寒、耐候、耐药品、耐溶剂,绝缘性能及高频电性能优异.并具有不枯性、自润滑性、低磨擦系数等特点。聚四氟乙烯、全氟(乙烯-丙烯)共聚物(FEP)完全是由碳原子和氟原子组成的,而聚偏氟乙烯   (PVDF)、聚氟乙烯(PVF)分子中还含有氢原子。氟塑料的优异性能是由碳原子与氟原子间的高结合能实现。聚四氟乙烯的主链骨架是碳原子,而周围完全由氟原子包围,故其各种性能最高。

   1.热性能:氟塑料具有难燃性和优异的耐热性。PTFE和PFA的连续使用温度可达260℃,短期可在300℃下使用。FEP的使用温度要比它们低60℃。PCTFE的最高可在120℃下使用。氟塑料如长期在高温下使用会引起结晶度变化,在制造设备衬里时尤须注意。

   2.耐药品性:氟塑料具有卓越的耐药品性和耐溶剂性,尤其是PTFE、PFA、FEP等,酸、碱、溶剂对它们均无浸蚀。但熔融碱金属、氟、三氟氯化烃对它们有不同程度的影响。PCTFE、ETFE、PVDF等在氟塑料中耐药品性稍差,但比其他塑料的耐腐蚀性还是好得多。

   3.电性能:氟塑料的电性能尤其是高频电性能是其他材料难以匹敌的。PTFE、FEP、PFA分子的极性很低,在很宽的温度、频率区间变化都很小、相对介电常数稳定、介电损耗很低,电绝缘性优异。其中PVDF还有特异的压电性和焦电性,可用来制造压电材料。

   4.机械性能:氟塑料分子中含氢、氯原子增加则其拉伸强度也有所提高。PTFE和PCTFE的脆化温度极低,显示出极好的低温性能。PTFE具有最低的摩擦系数和特异的自润滑性。但是PTFE又有自身磨耗大和冷流性等缺点。可采用填充各种填料以提高耐磨耗性,克服冷流性。

   5.不粘性:氟塑料具有特异的不粘性。尤其象PTPE、FEP、PFA等分子中氟含量高,表面接触角非常大,使氟塑料制品表面上的液体成球状。不易与树脂粘接,故常用它制造炊具表面不粘徐层。

   6.耐侯性:各品种的氟塑料都有优异的耐候性,即使在苛刻的温度下长期曝晒,其各种性能都没有变化。

   7.憎水性:氟塑料的吸水率低,尤以PTFE为甚。可利用它的憎水性制造透气不透水的复合织物和其他装备。

   三.安全性及环保适用性分析

   氟塑料电缆的结构有其特点,只是对材料的质量要求更高一些,生产工艺上也与普通电缆相似。因此氟塑料电缆不存在新的对环境造成污染的材料,也就是说,如果所有材料都采用环保清洁型材料,则该电缆完全能够符合国家环保政策的要求。

   综上所述,这次开发的产品符合安全性和环保适用性。