CN103050185B - 一种氟绝缘电线及其制造方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氟绝缘电线及其制造方法和用途。本发明所述方法包括步骤：（1）预热导体至温度为70～120℃；（2）采用45型挤出机，将氟绝缘材料挤包在预热后的导体上得挤出物；其中挤出机的挤出温度如下：主机1区，265～275℃；主机2区，295～305℃；主机3区，335～345℃；主机法兰，355～365℃；主机机头，360～370℃；主机模口，365～375℃；辅机一区，265～275℃；辅机二区，345～355℃；辅机三区，370～380℃；（3）将挤出物从高温到低温依次通过三个冷却区：60～80℃的第一冷却区；30~50℃的第二冷却区；温度为室温的第三冷却区。本发明所制备的产品具有很好的耐温性和柔软性，并且还具有抗高低温、耐油、耐磨损等优良性能，具有极大的市场应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆加工制造领域，特别涉及一种新型的汽车发动机控制用氟绝缘电线及其制造方法。
背景技术
随着社会的进步和生活水平的逐步提高，汽车上的电子设备越来越丰富，人们对车载环境的要求也越来越高，以致留给布线的空间越来越小。空间小则不利于散热，因此，耐高温的电线特别是发动机及其附件的电线的性能日益受到考验。
氟绝缘材料是一种非常稳定的材料，耐高温覆盖范围达150℃～250℃，能够满足汽车发动机控制用电线的要求。但是，氟绝缘电线若采用一般的加工方法则存在致命的弱点。第一，由于氟塑料是一种高结晶度材料，采用不合理的导体预热温度、不合理的冷却方法、不合理的模具设计和不合理的挤出速度，都会很容易导致产品严重的应力开裂，更严重的，会在车里引起短路和激起火花，导致生命危险。第二，由于材料的本质特性，不合理的模具和不合理的挤出速度，会导致电线的附着力随着规格变小而变得越难控制，甚至在0.5mm2以下几乎没有附着力，这样会导致在客户端使用的时候端子脱离，引起车的某些功能失效。
针对当前汽车用氟绝缘电线存在上述各种问题的现状，亟需开发一种新的方法以解决氟绝缘电线的应力开裂和附着力不足等问题，从而保证线束的后续加工和使用者的生命安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服目前氟绝缘电线的应力开裂和附着力不足等缺陷而提供一种新型的氟绝缘电线及其制造方法和用途。本发明方法所制备的氟绝缘电线具有抗高低温、耐油、耐磨损等各种优良性能，在汽车发动机等领域具有极大的用途。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的。
本发明提供的技术方案之一是：一种氟绝缘电线的制造方法，其包括如下步骤：
（1）预热导体至温度为70～120℃；
（2）采用45型挤出机，将氟绝缘材料挤包在预热后的导体上得挤出物；所述挤出机的挤出温度如下：主机1区，265～275℃；主机2区，295～305℃；主机3区，335～345℃；主机法兰，355～365℃；主机机头，360～370℃；主机模口，365～375℃；辅机一区，265～275℃；辅机二区，345～355℃；辅机三区，370～380℃；其中，从所述主机1区至所述主机模口的温度依次递增；从所述辅机一区至所述辅机三区的温度依次递增；
（3）将挤出的挤出物从高温到低温依次通过三个冷却区：60～80℃的第一冷却区；30～50℃的第二冷却区；温度为室温的第三冷却区。
本发明中，步骤（1）所述导体的材料为本领域常规，如铝、银或铜，优选铜，更优选纯度≥99.99%的铜；所述导体由单丝绞合而成，优选以铜单丝绞合而成。
本发明中，步骤（2）所述氟绝缘材料为熔融指数在3～16之间的聚全氟乙丙烯共聚物（英文简称为FEP），优选NP20、NP30、FJP-1、FJP-2和FJP-3中的任一种，更优选NP20、NP30和FJP-3中的任一种，最优选NP30；所述的NP20和NP30为日本大金工业株式会社生产的商品，所述的FJP-1、FJP-2和FJP-3为巨化集团公司生产的商品。
本发明中，步骤（2）所述氟绝缘材料挤包在步骤（1）所述导体表面的厚度优选≥0.20mm。
本发明中，步骤（2）所述挤包的过程中的挤出速度优选20～60m/min。
本发明中，步骤（2）所述挤包的过程中使用模芯和模套；所述模芯的角度优选10～24°，所述模套的角度优选11～25°；所述挤包的过程中模套的角度大于模芯的角度。
本发明中，步骤（3）所述室温为本领域常规的室温温度，一般为10～30℃。
本发明中，步骤（3）所述的冷却区较佳地为：60～80℃的第一水冷却区；30~50℃的第二空气冷却区；10～30℃的第三水冷却区。
本发明提供的技术方案之二是：一种以上述方法制备的氟绝缘电线。
本发明提供的技术方案之三是：一种上述氟绝缘电线在汽车发动机控制领域的用途。
本发明所用的原料或试剂除特别说明之外，均市售可得。
本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
本发明的积极进步效果在于：本发明所述方法通过严格设定导体预热的温度、挤出物冷却环境的温度、挤出机的各区温度、挤出速度以及模芯和模套的角度等技术参数，完全克服了现有制造方法所带来的产品缺陷。本发明所制备的产品特别适合敷设在汽车发动机机舱等对耐温要求高、温度变化大、对电线柔软性要求高的环境中，并且还具有抗高低温、耐油、耐磨损等优良性能。本发明制备的产品已经经过大众标准VW 60306\LV 112和国际标准ISO 6722的试验验证，具有极大的市场应用价值。
具体实施方式
下面用实施例来进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
下列实施例中未注明具体条件的实验方法，均按照本领域常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
电线规格：横截面面积0.35mm2，电线绝缘层的厚度为0.2mm；
材料选择：熔融指数为12-16的氟绝缘材料NP20；
导体：由纯度为99.99%的退火软铜丝绞合而成。
电线的制备步骤如下：
（1）预热导体至温度为90℃；
（2）采用45型挤出机，将氟绝缘材料NP20挤包在预热后的导体上得挤出物；其中挤出机的挤出温度如表1所示；
（3）将挤出的挤出物由高温到低温依次通过冷却区：70℃的第一水冷却区；50℃的第二空气冷却区；25℃的第三水冷却区。
其中，（2）所述挤包的过程中的挤出速度为40m/min；所述挤包的过程中使用的模芯角度为10°；所述模套的角度为11°。
表1
所得产品经VW60306-2005和ISO6722-2006中的检测方法进行性能测试，具体结果见表2。
表2
表2的结果表明，本实施例产品耐高电压、耐油、耐磨损，且抗高低温，完全符合汽车内部复杂环境的使用要求。
实施例2
电线规格：横截面面积0.5mm2，电线绝缘层的厚度为0.22mm；
材料选择：熔融指数为12-16的氟绝缘材料NP20；
导体：由退火软铜丝绞合而成。
电线的制备步骤如下：
（1）预热导体至温度为70℃；
（2）采用45型挤出机，将氟绝缘材料NP20挤包在预热后的导体上得挤出物；其中挤出机的挤出温度如表3所示；
（3）将挤出的挤出物由高温到低温依次通过冷却区：60℃的第一水冷却区；30℃的第二空气冷却区；20℃的第三水冷却区。
其中，（2）所述挤包的过程中的挤出速度为20m/min；所述挤包的过程中使用的模芯角度为24°；所述模套的角度为25°。
表3
所得产品通过VW60306-2005和ISO6722-2006中规定的性能测试（测试方法同实施例1），完全符合汽车内部复杂环境的使用要求。
实施例3
电线规格：横截面面积0.45mm2，电线绝缘层的厚度为0.22mm；
材料选择：熔融指数为3-6的氟绝缘材料NP30；
导体：材料为铜，由退火软铜丝绞合而成。
电线的制备步骤如下：
（1）预热导体至温度为120℃；
（2）采用45型挤出机，将氟绝缘材料NP30挤包在预热后的导体上得挤出物；其中挤出机的挤出温度如表4所示；
（3）将挤出的挤出物由高温到低温依次通过冷却区：80℃的第一水冷却区；50℃的第二空气冷却区；25℃的第三水冷却区。
其中，（2）所述挤包的过程中的挤出速度为60m/min；所述挤包的过程中使用的模芯角度为16°；所述模套的角度为17°。
表4
所得产品通过VW60306-2005和ISO6722-2006中规定的性能测试（测试方法同实施例1），完全符合汽车内部复杂环境的使用要求。
Claims (8)
1.一种氟绝缘电线的制造方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)预热导体至温度为70～120℃；
(2)采用45型挤出机，将氟绝缘材料挤包在预热后的导体上得挤出物；其中挤出机的挤出温度如下：主机1区，265～275℃；主机2区，295～305℃；主机3区，335～345℃；主机法兰，355～365℃；主机机头，360～370℃；主机模口，365～375℃；辅机一区，265～275℃；辅机二区，345～355℃；辅机三区，370～380℃；其中，从所述主机1区至所述主机模口的温度依次递增；从所述辅机一区至所述辅机三区的温度依次递增；
(3)将挤出的挤出物从高温到低温依次通过三个冷却区：60～80℃的第一冷却区；30～50℃的第二冷却区；10～30℃的第三冷却区。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(1)所述导体的材料选自铝、银和铜中的任一种，所述导体由单丝绞合而成。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(2)所述氟绝缘材料为熔融指数在3～16之间的聚全氟乙丙烯共聚物。
4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述的聚全氟乙丙烯共聚物选自NP20、NP30、FJP-1、FJP-2和FJP-3中的任一种。
5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(2)所述氟绝缘材料挤包在步骤(1)所述导体表面的厚度≥0.20mm。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(2)所述挤包的过程中的挤出速度为20～60m/min。
7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(2)所述挤包的过程中使用模芯和模套；所述模芯的角度为10～24°，所述模套的角度为11～25°；所述挤包的过程中模套的角度大于模芯的角度。
8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(3)所述的冷却区为：60～80℃的第一水冷却区；30～50℃的第二空气冷却区；10～30℃的第三水冷却区。
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