專利名稱：無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法
技術領域：
本發明涉及電線制造領域，具體為一種無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制 作方法。
背景技術：
目前，電線主要有裸電線和絕緣電線兩種。絕緣電線的結構是由絕緣層包 裹金屬芯導體組成的。絕緣層大多采用的是阻燃(耐火)塑料；按照絕緣材料 的種類不同可以將絕緣電線分為以下幾類聚乙烯(XLPE)電線，聚氯乙烯(PVC) 電線以及乙丙橡膠(EPR)電線等。
聚四氟乙烯因氟碳鍵鍵能高及氟原子的屏蔽作用，因此具有優越的電絕緣 性、耐電壓性和優良的耐化學腐蝕性能、介電性能和耐候性能，而且具有不燃 燒、不產生濃煙、低摩擦系數等特點以及具有較廣的使用溫度范圍；是一種優 良的電絕緣材料。近幾年開始被應用于電線金屬芯的絕緣保護。
氟塑電線主要有可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚四氟 乙烯(PTFE)三種，PFA和FEP都是采用熔融擠出工藝生產，但耐溫性不高(180 200C° )。而性能上更高一檔次的聚四氟乙烯(PTFE)又不能像其它的氟塑料能采 用融熔擠出的加工方法，所以目前的聚四氟乙烯(PTFE)電線都采用糊膏擠出成 型加工方法。這種加工方法存在以下不足1、必須采用髙壓縮比的進口原料， 同心度難以控制，只能靠增加壁厚來彌補，造成制作成本很高；2、會受到牽引 頻率的波動、原料質量不同等因素的影響，擠出的光滑度不夠；3、糊膏狀的擠出加工方法受坯體重量的限制，在換坯時必須剪斷導線，導致電線的連續長度 不夠；4、擠出的絕緣層表面出現表面粗糙、厚薄不均的不良質量問題；5、致 密度不夠，擠出絕緣層的橫斷面偶爾有針孔、氣泡的存在。由于以上問題的存 在，因此，造成聚四氟乙烯(PTFE)電線綜合性能不穩定，安全性較低，成本過 高，難以大規模生產及民間推廣應用。
發明內容
本發明的目的是為了發揮聚四氟乙烯電線優越的性能，及針對以上所述聚四 氟乙烯(PTFE)電線生產和工藝上存在的不足，提供一種操作簡便，用纏繞工藝 生產的同心度好、連續長度長、表面光滑、致密性非常高、成本低的無煙不燃 耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法。
本發明是這樣實現的無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法其制作步驟 如下
(1) 將纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶按一定角度纏繞包在裸導線上；
(2) 進行燒結處理。
所述的(1)步驟中，纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶繞包裸導線時的繞
包角度為30° 50° 。
所述的(1)步驟中，纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶繞包裸導線上的疊 覆率為100 200%。
所述的(1)步驟中，纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶繞包裸導線時的繞 包轉速為200 300r/min，引取轉速為200 300r/min。 所述的(2)步驟中，燒結溫度控制在38(TC 40(TC。 所述的燒結的收線速度為200 300r/min，引取轉速為200 300r/min。所述的(2)步驟是在燒結爐中進行的。
所述的(1)步驟中之后進行整形出來，以提高絕緣層致密性，進一步提升 耐擊穿強度。
所述的整形的定型溫度為100 20(TC。
所述的裸導線采用鍍鎳銅絞線，鎳鍍在銅上可以防止生銹老化，可大大改 善銅的強度、耐銹蝕性和提高其耐高溫性能。
本發明將纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶按一定的纏繞角度，使其均勻 地無縫隙繞包在鍍鎳銅絞線上，通過整形提升纏繞帶的表觀密度，然后進行燒 結，制得無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線。繞包過程中，利用整形工藝使分子重 新定向排列，多次提升絕緣體的表觀密度，使得繞包電線綜合性能特別是耐電 壓性能明顯增強；另外，燒結過程中，利用聚四氟乙烯受熱體積膨脹25%的特性， 令繞包時重疊的纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶融結在一起。本發明具備的 優點是1、同心度高，厚度均勻，表面光滑，致密性非常高；2、制作流程簡 單，操作簡便；3、制作成本可以比糊膏狀擠出的生產方式的成本降低50%; 4、 耐擊穿電壓達到6000 8000伏，長期使用溫度范圍達到-65。C至26(TC，比普通 氟塑電線(FEP)耐溫性高提升30%，限氧指數95以上，具有不燃燒、不產生濃 煙、耐高溫、耐強酸強堿強氧化劑，耐老化等特點。
圖l為繞包角度的示意圖2為繞包裝置的結構示意圖3為燒結裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合具體實施例對發明無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法進行 詳細的說明。無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，其制作步驟如下
(1)將纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶繞包在裸導線上。裸導線優選鍍 鎳銅絞線，銅經鍍鎳后可以防止生銹老化，也可大大改善銅的強度、耐銹蝕性 以及提高其耐高溫性能。纏繞燒結用聚四氟乙烯生料帶通過繞包裝置繞包在鍍
鎳銅絞線上，繞包角度為30° 50° ，疊覆率控制在100 200%，繞包張力電 壓為5 10V，繞包轉速為200 300r/min，引取轉速為200 300r/min，收線張 力電壓為8 10V。繞包完成后進行整形，以提高絕緣層致密性，進一步提升耐 擊穿強度，整形的定型溫度為100 200°C。所述的繞包角度如圖1所示，為裝 置在樁帶機構18上的纏繞燒結用聚四氟乙烯生料帶20與裸導線19在裸導線延 伸方向的夾角A。
(2)、進行燒結處理。將繞包完畢裸導線通過燒結爐進行燒結，燒結溫度控 制在380。C 40(TC，收線速度為200 300r/min，引取轉速為200 300r/min， 收線張力電壓為8 10V。燒結處理可以是通過燒結裝置來進行。
繞包裝置如圖l所示，包括放線機構l、繞包機構4和收線機構9，放線機
構1中的裸電線通過繞包機構4后收巻于收線機構9。放線機構1上內設置有放 線架，放線架可以采用磁粉張力放線架。放線機構1上設置有緩沖作用的張力 控制機構2。繞包機構4內設置有繞包用的旋轉盤5。在繞包機構4和收線機構 9之間可以設置有輔助的牽引機構7。在牽引機構7與收線機構9之間可以設置 有整形機構8，以對繞包后的電線繞包絕緣層進行整形。繞包裝置的控制機構設 置在電氣控制柜6內，電氣控制柜6設置有監控顯示屏和開關。
燒結裝置，如圖2所示，包括燒結放線機構IO、燒結爐12和燒結收線機構 17，燒結放線機構10中的繞包后電線通過燒結爐12后收巻于燒結收線機構17上。燒結放線機構10上內設置有放線架，燒結放線機構10上設置有緩沖作用 的張力控制機構。燒結爐12與燒結收線機構17之間設置有燒結牽引機構13， 燒結牽引機構13上面設置有儲線器14。在燒結牽引機構15與燒結收線機構17 之間設置有計數器15。在計數器15與燒結牽引機構15之間設置有耐壓測試儀 16。燒結裝置的控制機構設置在電氣控制柜ll內，電氣控制柜6設置有監控顯 示屏和開關。
纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶可以通過以下步驟來制作 (1)將聚四氟乙烯分散樹脂進行冷藏，然后篩分。聚四氟乙烯分散樹脂可
以置于冰柜中冷藏，溫度為10 19°C，時間為20 30小時，篩分可以是通過8 10目的篩分機進行過篩篩分；
(2)將篩分出來的聚四氟乙烯分散樹脂與助推劑混合，靜置；聚四氟乙
烯分散樹脂和助推劑的重量份組成為聚四氟乙烯分散樹脂為60 90%，助推劑 為10 30%。助推劑可以為煤油、溶劑油、石油醚或石臘油中的一種或者數種混 合。聚四氟乙烯分散樹脂與助推劑混合后應靜放2 3小時；然后攪拌10 20 分鐘，混料溫度不高于19。C;靜放18 32小時；
(3) 進行熟化處理；熟化溫度50 6(TC，熟化時間為20 36小時左右。
(4) 預成型，制得筒狀坯料；預成型的壓力為25 30kg/cm2.，坯料腔的直 徑比推壓料腔的直徑小lmm左右；
(5) 進行推壓；推壓的推壓模具的錐角為38 48度，壓縮比為60 200; 口模料腔溫度控制在5(TC 7(TC;
(6) 壓延；壓延可以通過兩輥壓延機來進行，壓延時輥筒溫度控制在50 。C 7(TC，壓延速度控制在0. 05 5m/min;(7) 除油；除油的溫度控制在ioo。c 20(rc;
(8) 整形、分切、收巻。整形的溫度為100 200°C。
實施例1
(1)將纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶繞包在裸導線上。纏繞燒結用聚
四氟乙烯彩色生料帶通過繞包裝置繞包在鍍鎳銅絞線上，繞包角度為30° ，疊 覆率控制在100%，引取轉速為200r/min。繞包完成后進行整形，以提高絕緣層 致密性，進一步提升耐擊穿強度，整形的定型溫度為IOO'C。
(2)、進行燒結處理。將繞包完畢裸導線通過燒結爐進行燒結，燒結溫度控 制在38(TC，收線速度為200r/min，引取轉速為200r/min。 實施例2
(1)將纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶繞包在裸導線上。纏繞燒結用聚 四氟乙烯彩色生料帶通過繞包裝置繞包在鍍鎳銅絞線上，繞包角度為50° ，疊 覆率控制在200%，繞包轉速為300r/min，引取轉速為300r/min。繞包完成后進 行整形，以提高絕緣層致密性，進一步提升耐擊穿強度，整形的定型溫度為200。C。
(2)、進行燒結處理。將繞包完畢裸導線通過燒結爐進行燒結，燒結溫度控 制在40(TC，收線速度為300r/min，引取轉速為300r/min。 實施例3
(1)將纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶繞包在裸導線上。裸導線優選鍍 鎳銅絞線，銅經鍍鎳后可以防止生銹老化，也可大大改善銅的強度、耐銹蝕性 以及提高其耐高溫性能。纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶通過繞包裝置繞包 在鍍鎳銅絞線上，繞包角度為40° ，疊覆率控制在150%,繞包轉速為250r/min， 引取轉速為250r/min。繞包完成后進行整形，以提高絕緣層致密性，進一步提升耐擊穿強度，整形的定型溫度為150°C。
(2)、進行燒結處理。將繞包完畢裸導線通過燒結爐進行燒結，燒結溫度控 制在39(TC，收線速度為250r/min，引取轉速為250r/min。
本發明是使用纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶作為絕緣層材料，通過上 述纏繞角度，可以使其均勻地無縫隙繞包在鍍鎳銅絞線上；通過整形可以提升 纏繞帶的表觀密度；通過燒結，利用聚四氟乙烯受熱體積膨脹25%的特性，使繞 包時重疊的纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶融結在一起。本發明制造出來的 電線耐擊穿電壓達到6000 8000伏，使用額定電壓600V，長期使用溫度范圍達 到 65T:至26(TC，限氧指數95以上，具不燃性，耐強酸強堿強氧化劑，耐老 化。
權利要求
1、無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，其特征在于制作步驟如下(1)將纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶繞包在裸導線上；(2)進行燒結處理。
2、 如權利要求l所述的無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，其特征 在于所述的(1)步驟中，纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶繞包裸導線時的繞包角為30。 50° 。
3、 如權利要求l所述的無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，其特征在于所述的(1)步驟中，纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶繞包裸導線上的疊覆率為100 200%。
4、 如權利要求l所述的無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，其特征在于所述的(1)步驟中，纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶繞包裸導線時的繞包轉速為200 300r/min，引取轉速為200 300r/min。
5、 如權利要求l所述的無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，其特征 在于所述的(1)步驟中，繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶通過電線繞包機繞 包在裸導線上，繞包張力電壓為5 10V。
6、 如權利要求l所述的無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，其特征 在于所述的(2)步驟中，燒結溫度控制在380。C 40(TC。
7、 如權利要求6所述的無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，其特征 在于所述的燒結的收線速度為200 300r/min，引取轉速為200 300r/min。
8、 如權利要求6所述的無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，其特征 在于所述的(2)步驟是在燒結爐中進行的。
9、 如權利要求1所述的無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，其特征 在于所述的(1)步驟中之后進行整形。
10、 如權利要求9所述的無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，其特 征在于所述的整形時的定型溫度為100 200°C。
全文摘要
本發明無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線的制作方法，將纏繞燒結用聚四氟乙烯彩色生料帶按一定纏繞角度，使其均勻地無縫隙繞包在鍍鎳銅絞線上，通過整形工藝提升纏繞帶的表觀密度，然后進行燒結，制得無煙不燃耐溫聚四氟乙烯電線。本發明具備的優點是1.厚度均勻，表面光滑，致密性非常高；2.制作流程簡單，操作簡便；3.制作成本可以比糊膏狀擠出的生產方式的成本降低50％；4.耐擊穿電壓達到6000～8000伏，使用額定電壓600V，長期使用溫度范圍達到～65℃至260℃，限氧指數95以上，具不燃性，耐強酸強堿強氧化劑，耐老化。
文檔編號H01B7/17GK101533688SQ20091003893
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月24日 優先權日2009年4月24日
發明者亮 曾, 曾燕飛, 李水文 申請人:曾燕飛