Page 14 - 网络电信2022年11/12月刊
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                聚醚醚酮树脂是一种性能优异的特种工程塑料，与其他                         证ETFE套塑层内外温度均一，线芯需预热至300 C  ,挤出温度
                                                                    o
                                                                                   o
            特种工程塑料相比具有更多显著优势：耐高温、机械性能优                           280 C（进料口）到340 C（机头）。拉伸比50-200，为改善树脂
            异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨性、                          的塑化和混合质量，挤出机螺杆端部应加2-3层250目滤网。在
            抗辐射、超强的机械性能可用于高端的机械、核工程和航空等                          塑料挤出机里挤出套塑层（未交联），然后将挤出的未交联线
            科技。PEEK材料中不含有卤素原子，材料燃烧后产生的气体无                        缆在辐射装置上（电子加速器），利用高能射线（电子束）进
            酸性气体和毒性气体，完全符合欧盟RoSH等环保要求，是环保                        行辐射交联。
            材料。聚醚醚酮具有优良的耐高温性能。PEEK及其化合物的玻                            2.1.3 液晶聚合物
            璃转化温度为143℃，熔点为343℃，PEEK的热变形温度最高为                         液晶聚合物(liquid  crystal  polymer,  LCP)  也是耐辐照
            315℃（填充玻璃纤维），长期使用温度为260℃，在200℃以下                     的套塑材料。是由美国杜邦公司开发出来的溶致性聚对亚苯基
            使用寿命可达50000  h。PEEK具有非常稳定的化学结构，其耐辐                   对苯二甲酰胺（Kevlar®）。LCP具有异常规整的纤维状结
            射性极其优异。聚醚醚酮分子链中有大量的苯环，苯环是一种                          构特点，因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过普通工程塑
            非常稳定的六边共轭对域内电子有严格束缚，电离辐射中所发                          料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平。
            射出的电子无法使苯环周围的电子被干扰裂变所以在某种程度                          如果用玻璃纤维、碳纤维等增强，更远远超过其他工程塑料。
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            上具有一定减势作用，很多塑料使用的抗紫外线吸收剂和光敏                          LCP有极低的线胀系数，其值在10 / C到10 / C之间，几乎与石
            活性丙烯酸酯固化的引发剂二苯甲酮结构都属于芳香族就是基                          英光纤相当。LCP的高强度和低线胀系数的两大优越性能，使它
            于这种原因。                                               成为当今制导光纤加强层材料的首选。液晶聚合物还具有优良
                PEEK的挤出工艺：PEEK的加工成型温度较高，熔体粘度                     的热稳定性、耐热性及耐化学药品性，对大多数塑料存在的蠕
            较大。挤出机基本上均是单螺杆挤出机，挤出机料筒上的金属                          变特点，液晶材料可以忽略不计，而且耐磨、减磨性均优异。
            或陶瓷加热器必须覆盖金属料筒全部表面，以确保温度均匀分                          LCP的耐气候性、耐辐射性良好，具有优异的阻燃性，能熄灭火
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            布。挤出温度在350 C到400 C之间。PEEK的熔体黏度较高，所以                  焰而不再继续进行燃烧。其燃烧等级达到UL94V-0级水平。LCP
            在生产过程模具成型非常重要,  驱动马达的输出功率要高。挤                        的连续使用温度为200～300℃，而间断使用温度可达316℃左右。
            出机尺寸和挤出量应该匹配，以缩短熔体在高温料筒的停滞时                              LCP的挤出工艺：LCP主要有溶致性LCP和热致性LCP两种类
            间，一般局限在5~20min。PEEK熔体的过滤对挤出物力学性能                     型,  作为挤塑材料一般采用热致性LCP。采用φ25挤出机、挤压
            的均匀性有良好的影响；用20/60/250/60/250目不锈钢丝编织                  式模具。为消除机头处压力波动，使挤出压力更为稳定，在挤
            网组成的过滤组合装置对连续流动的熔融体过滤能获得较好的                          出机和机头间串联一个熔体齿轮泵来减小、消除机头压力波动
            结果。由于聚醚醚酮需要在线结晶，在制造松套过程需要在加                          影响，使挤出套塑层外径更均匀。挤出温度应严格控制在自身
                                                                                                   o
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            热炉中再次加热到280℃高温进行在线结晶。                                粘流温度和分解温度之间，挤出温度为270 C（进料口）到310 C
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                2.1.2 ETFE                                       （机头）。冷却温度25 C。光纤牵引速度50m/min。
                ETFE也是耐辐射光缆套塑材料的主要选项之一。  ETFE                        2.2 耐辐照光缆的护套材料
            （ethylene-tetrafluoroethylene）为四氟乙烯和乙烯的二交                光缆的护套是耐辐照光缆的第一道抗辐照的屏障。研究表
            替共聚物。由于氟塑料分子结构中含有氟原子，所以具有许多                          明，轻元素在抵抗辐射损伤方面比重元素更加有效，也就是说
            优异的性能，如优良的电绝缘性能、高度的耐热性、高阻燃                           辐射防护效率随着原子序数的降低呈增加趋势。因此从理论上
            性、突出的耐油性、耐溶剂和耐磨性能。ETFE  是强韧的氟塑                       来说，采用低原子序数的材料有利于增强抗辐射能力，提高材
            料，它在保持了PTFE良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的                        料的稳定性，同时延长材料耐辐照寿命，理论上，液氢具有最
            同时，耐辐射和机械性能有很大程度的改善，拉伸强度可达到                          好的防护效率，但是实际应用时并不可行，然而可以将材料的
            50MPa，接近聚四氟乙烯的2倍。ETFE是一种坚韧的材料，各种                     含氢量作为衡量材料防护效率的一个标准。聚乙烯分子中含有
            机械性能达到较好的平衡：抗撕拉、抗张强度高、中等硬度、                          一个碳原子、两个氢原子，具有非常高的氢含量，具有较高的
            抗冲击能力、伸缩寿命长。与PTFE不同，ETFE是热塑性材料，                      辐射防护效率。含有乙烯基元的聚烯烃材料也都是有较高的氢
            适用于挤出工艺，因而在飞机、卫星上大量使用了ETFE绝缘电                        含量，因此耐辐照护套料通常都釆用聚烯烃基料制成。
            线。但是ETFE有一个缺点，其温度等级较低，为150℃，这就限                          耐辐照光缆的护套材料多采用辐照交联耐辐照低烟无卤阻
            制了它在航空航天上的应用，为了弥补这个缺点，人们开发了                          燃聚烯烃材料。辐射交联是通过电子束高能粒子作用使材料的
            X－ETFE绝缘电线。X－ETFE绝缘电线是采用特殊的可交联ETFE                   键能增加，材料的机械性能得以提高，材料由热塑性转化为热
            绝缘料，挤包成电线后，经电子束辐照而交联，X－ETFE除保                        固性。聚合物材料经辐射交联后，聚合物大分子之间形成一定
            持ETFE原有特性外，其温度等级提高到200℃，其耐辐照性能                       的交联点，使聚合物的分子量提高，并形成一种三维网状结构
            也大为提高。所以自上世纪70年代以来，这一线种就深受航空                         的分子，对聚合物的各项物理性能产生影响：提高热稳定性(包
            航天业的青睐，目前在几乎所有的航空航天飞行器中，无论是                          括高温特性及热氧老化性)；提高抗张强度和减少弹性；尤其
            军用还是民用都大量使用这种线缆。X－ETFE也成为耐辐照光缆                       是提高在高温下的抗张强度。辐射交联后可提高材料的抗张强
            套塑的主要材料。尽管ETFE的性能不及PEEK，但其价格远低于                      度、耐磨性等机械性能。除此之外，辐射还可改善聚烯烃耐环
            PEEK，因其性能比高，故在耐辐照光缆中被广为釆用。                           境应力撕裂性、低温脆性等，但最主要的是改善在高温下的力
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                X-ETFE的挤出工艺：ETFE挤出前需在120 C下预烘3h,为保               学性能。

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