氟塑料絕緣電線電纜有哪些新品種？

　　眾所周知，含氟塑料和聚酰亞胺是非常優(yōu)良的電線電纜絕緣材料，到目前為止，在航空航天線纜中占有十分重要的地位，然而隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，它們的不足之處也越發(fā)明顯。最有代表性的典型的氟塑料，包括PTFE、PFA、FEP，除機械強度不足、比重大之外，最薄弱一點是耐輻照性能差，所有塑料在高能輻照下都會產(chǎn)生斷鏈。至于在何種劑量下斷鏈、斷鏈程度怎樣等等，各種塑料的表現(xiàn)各不相同，PTFE在輻照條件下，劑量在達幾個Mrad便迅速分解了。氟塑料品種中，ETFE、PVDF機械強度大、比重小、耐輻照，但使用溫度低。曾經(jīng)在航空導線中廣泛應(yīng)用的PI，由于不耐Arc tracking、不耐原子氧、不耐潮、不耐水解、低溫彎曲性能差而不能用于航天。在研究開發(fā)氟塑料新品種的同時，對各種已有氟塑料進行物性、化性的改性，或改進線纜絕緣結(jié)構(gòu)，例如采用PTFE與PI薄膜的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)，讓它們性能互補是近年來航空航天線纜發(fā)展的總趨勢。在航空航天線纜中，以Raychem spec55為代表的輻照交聯(lián)ETFE絕緣線及帶有交聯(lián)ETFE外層絕緣的氟塑料聚酰亞胺復(fù)合安裝線是兩個典型的例子。

新型輻照交聯(lián)ETFE絕緣安裝線

　　ETFE是乙烯、四氟乙烯的共聚物，真正獲得廣泛應(yīng)用的是含少量第三單體的乙烯—四氟乙烯共聚物。ETFE具有比重小、強度大、耐輻照的特點，但使用溫度為150℃，早期改性后可達180℃，而Raychem公司開發(fā)的交聯(lián)ETFE使用溫度可達200℃，滿足了宇航衛(wèi)星用線的要求。Spec55線通過MIL-W-22759規(guī)定的各項性能指標要求及Raychem公司規(guī)定的其它要求，已被NASA用在很多衛(wèi)星上，將由66顆低軌道衛(wèi)星組成的能直接提供到個人的全球通訊  系統(tǒng)（銥星計劃）也采用這類線。Spec55線比原來輻照交聯(lián)ETFE絕緣線有明顯降低。

絕緣材料

　　可交聯(lián)ETFE是用乙烯—四氟乙烯含第三單體一起的共聚物，加入適量的合適的交聯(lián)劑以及適量的聚酯帶顏料、潤滑劑、抗氧劑、阻燃劑、纖維或礦物纖維、染料、增塑劑等混成一體，為了方便電線表面做標識，可加入少量的光敏化劑。Tefzel HT200，Tefzel HT2171，Neoflon EP541是典型的牌號。

擠出

　　交聯(lián)ETFE 絕緣電線可以是單層絕緣的，但更多的是雙層絕緣的。雙層絕緣可以用雙層擠出機一次擠成，也可分兩層擠得。也有內(nèi)層用PVDF 的雙層絕緣。擠出溫度分布大體為200℃、240℃、275℃、290℃，在合理配模下，可擠得絕緣厚度為0.13mm 的絕緣層。

交聯(lián)

　　可采用＃≈ 射線在適當劑量率下進行輻照交聯(lián)，或可以采用所謂“表皮輻照”技術(shù)（skin irradiation），控制加速粒子的電壓及劑量，以獲得滿意的結(jié)果。

新型復(fù)合安裝線

　　為了讓電線有更高的可靠性，為了合理發(fā)揮不同絕緣材料的優(yōu)點，實現(xiàn)絕緣材料性能上互補，采用了雙層或多層絕緣的所謂“復(fù)合安裝線”。“復(fù)合安裝線”本身已不是一個新命題，例如早就出現(xiàn)的聚氯乙烯`~尼龍絕緣線，聚氯乙烯~聚偏氟乙烯絕緣線，PTFE 和PI的復(fù)合安裝線等等，這類安裝線，尤其像復(fù)合安裝線在航空航天安裝線也曾有過廣泛的應(yīng)用。但絕緣層與層之間是可以分開的（可剝離的）。所謂新型復(fù)合安裝線是電線電纜中不同絕緣層是不可分的（不可剝離的，或剝離力特別大的）。

　　在PI絕緣外繞包有PTFE絕緣的安裝線結(jié)構(gòu)廣泛使用過，但它的缺點也是很明顯的。首先，只具有低的，最多算是中等的防潮性不能用激光標設(shè)，更嚴重的還在于不耐磨，一旦受到刮擦，PTFE很容易被刮掉，也暴露出PI，其耐潮性能差，易水解，降低了其絕緣性。此外，PTFE不耐氟照，用于航天顯然不適合。新的安裝線采用涂復(fù)熱熔封物質(zhì)，外層采用交聯(lián)ETFE，這樣就克服了以上缺點。

　　新型復(fù)合安裝線主要有兩種結(jié)構(gòu)形式：第一種，內(nèi)層為涂有熱熔封物質(zhì)的PI，外層是交聯(lián)ETFE；第二種 內(nèi)層是含氟塑料，中間層是涂有熱熔封物質(zhì)的PI，外層是交聯(lián)ETFE。

　　單面或雙面涂了熱熔封物質(zhì)（PTFE，PFA，F(xiàn)EP或PI粘結(jié)劑）的PI薄膜搭蓋繞包以后在240℃～350℃進行熱熔封，再擠上ETFE并使它交聯(lián)，便完成了新型安裝線。

　　這種安裝線能在230℃下使用，比Spec55提高了30℃，且耐潮、耐水解、耐磨、耐輻照，也具有阻燃性，且克服了單純PI絕緣不耐串弧、不耐氧原子的性能，絕緣層之間粘結(jié)力強、不能剝離。內(nèi)層絕緣材料為Kapton

　　XP或OAsis TWT561，外層用Tefzel 2171生產(chǎn)的電線，按ASTM進行剝離試驗（T-Peel test）測得的粘結(jié)力（剝離力）達到了100～250g/in-width，高的可達1000 g/in-width，甚至1500 g/in-width。正因為這一切性能使該產(chǎn)品適用于航空航天。