工业放射性核素检测中心副总工、质量/技术负责人。高级工程师。曾荣获 20 03年河南省核工业地质局“劳动模范”称号，20年信阳市五一劳动奖章，20 02 02年河南省“百项职工优秀技术成果”奖状。主要科技成果：T -38高效人造金刚石除碳剂的研制，无氛载金碳解析工艺，人造金刚石微粉生产工艺研 Y 0究，微波焙烧炉的研制等。

电线电缆用氟塑料张乒孙文赛辉罗福安摘要本文从材料的主要品种、性能、应用几方面对电线电缆用氟塑料作了介绍。关键词电线电缆用氟塑料品种性能应用

1引言凡分子结构中含有氟原子的塑料，总称为氟塑料。 氟塑料由含氟单体，如四氟乙烯、六氟乙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯及氟乙烯等单体，通过均聚或共聚反应制得。由于氟塑料分子结构中含有氟原子，所以具有许多优异的性能如：优良的电绝缘性能，高度的耐热性，突出的耐油性、耐溶剂和耐磨性能，良好的耐湿性和耐低温性等。氟塑料最突出的特点是耐候性、耐热性能优良摩擦系数较小，,化学性能稳定，具有较好的电绝缘性能。在电 线电缆的生产中，常用的氟塑料有聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯和乙烯共聚物等，用以制造各种耐热、耐高温绝缘电线、测 (油)井电缆、地质探测电加热电 F缆、缆，级和H级电机引接线，耐辐照电线，电磁线，射频同缆，煤矿轴电用阻燃电缆的A型电缆等。

2电线电缆常用氟塑料的主要品种电 线电缆中常用的氟塑料主要有以下几种。 2聚四妞乙烯 P F . 1 TE聚四 氟乙烯简称凡，是最具代表性的全氟塑料，俗称“塑料王” T E具有优异的。PF耐热性 (可在 20 6℃下长期使用)、极好的耐化学介质性能、阻燃性、低烟雾性和优异的电性能，是许多高温电缆的理想材料。聚四氟乙 烯熔融点为 3T,在此高温下其熔融翻度达 1'a s 2C 0P ,且在无定形状态下对 0于剪切应力很敏感，产生熔体破裂。因容易此，不能采用通常的挤出工艺进行电缆绝毕线电包覆，而只能采用粉末冶金的法成型，即方通过预成型、烧结、冷却的步骤使绝缘成型。 2聚全报乙丙烯F P . 2 E

聚全氟乙 烯 (E ) TE与六氟丙烯 (F)的丙 FP是 F H P共聚物，简称 F。 4是全氟化的 6氟塑料，硬度与强度较聚四氮乙烯高，但使用温度低于聚四氟乙 50.烯 0 FP有较好的

C E耐候性，耐辐照性，化学稳定性也较好。与PF和PA一样， E绝缘性能也相当出 TE F FP的众。结合本身的阻燃性、低发烟性和易加工性，使得 FP成为局域网 (A )电 E L N缆绝缘的理想材料。最高可以耐 25 00,可作加热电 C缆，热电偶以及汽车高温电缆。56 0

2聚偏氮乙 V F . 3烯P D聚偏氟乙 (V F烯 P D )是目前使用最为普遍的一种可熔性氟塑料，是偏氟乙烯的均聚物，具有优异的耐腐蚀性、耐污性、耐候性并耐紫外线辐照，可以用辐射交联来改善机械性能。通常，用作涂料及化工管道、化工零件和容器衬里。然而，P D V F的拉伸强度比聚四氟乙烯大两倍，压缩强度大 6倍，耐磨性与尼龙相仿，有极好的耐候性、耐辐射性、着色性，可经受 1 G 0 y的Y 6射线辐照，不燃烧、发烟少，遇到高热时具有的高碳化率使之不易燃，故也常用于制备低频电缆的绝缘，如天花板隔层电缆、阻燃电缆、加热电缆或光纤等。 2四氟乙烯一 . 4乙烯共服物 E F TE

EF TE ) FP 6后，料开发的 TE是继PF (和 E (, F 4 F )氟塑第三大品简称 F。种， 4是一 0种既具有类似聚四氟乙烯的优良性能，又有良好的透音性和耐候性，阻透性，无毒，耐溶剂和耐辐照等优点的氟塑料；是最强韧的氟塑料，具有极好的耐擦伤性和耐磨性。E F TE也可以耐 1℃的高温，经交联后的 E F 5 0 T E可以耐 20 0℃的高温。同时它也是最难加工的氟塑料之一。 TE主要用于那些既要阻燃、低发烟、耐化学介质，又要耐擦伤性和耐磨 EF性的电线电缆。可用于制备各种规格的电线电缆，如汽车、航空电缆和加热电缆等。 2四报乙全报烷基乙 烯一 . 5烯墓醚PA F四氟乙烯一 全氟烷基乙烯基醚共聚物是 2 0世纪 7 0年代开发出的由全氟烷基乙烯基醚改性聚四氟乙烯而得树脂，简称 PA俗称可溶性P F,又称“ F, TE全氟烷氧基氟塑料”也，是全氟化的氟塑料，它改善了聚四氟乙烯加工困难的缺点，又保持了P F一切优异性 TE的能，使其性能和长期使用温度基本接近或保持聚四氟乙烯的水平。 F PA的基本特性与PF TE相同，具有更好的可塑性和高强度，但却能用熔融挤出法加工，可以在较低温度下进行熔融加工。因此，在电线电缆产品凡要求具有 P F TE特性而用 P F TE不能加工者，都可以用 PA代替。电 F线电缆生产中， F较

贵，因此， PA比通常用于大电流，耐高温电缆。如特殊的加热电缆、热电偶以及汽车高温电缆。 2聚三氮氮乙 C F . 6烯P T E聚三氟氯乙烯 (C F ) P T E,有高聚物和低聚物两种，低聚物作为氟油使用：高聚物分子量随用途的不同而分类。根据其失强温度分为两档，第一档的失强温度在 20 2 0; 4^ 7' C第二档失强温度在 20-00,分子量约在 3 ' X范围内。P T E在电线电缆 7^30 C X -6 15 1 0 0 CF中主要用作耐高温安装线的绝缘和护套材料。 2 TM 氮塑料 . I 7 T V是2 世纪8年代开发出的性能优异的 H 0 0氟塑料，H T V氟塑料是由四氟乙 TE .烯(F )六氟丙烯 ( F )和偏氟乙烯 ( D )共聚而成 ( HP VF比例不同，聚合物性能不同),是局部晶体化的热塑性塑料，它除具有氟塑料耐候性、耐热性、不燃性外，还具有易粘性、耐化学性、良好的防渗性、较好的柔软性 (模量在 8- 9M a弯曲 0 40 P之间) T V材料加工，H温度 (6^10 )比大多数其他氟聚合物的加工温度明显要低得多，因此可在常用加工设 1 -80 5 C备上施工，而且也能与普通的烃类塑料或弹性体一道复合加工。 T V具有极好的耐 H化学介质性能和电性能，是最柔软的氟塑其电料，性能不适于速作高数据通讯网 ( 5类电即缆)中的首选绝缘，但在那些要求柔软性的地方，有其独特的优势。另外， I TI - V还可用于那些要求与其他材料钻合的场合。由 T V具有优异的光学性能，能于 H高度透过各种波长的光，特别适用于需高光学透吸度的场合，所以可以用于光纤包覆层。57 0

电线电缆用 H T V氟塑料制备的特种电线电缆在航空、航天、仪表、汽车及其他领域有重要应用，而且近年来在短距离的通讯网络等特殊环境中也有采用 T V氟塑料制备的 H电线电缆。由于具有众多的优异性能， H T V氟塑料的新用途正被源源不断地被开发出来。 2报弹性体 . 8氟弹性体又称氟橡胶，它是一类含氟的合成橡胶，是耐热性和耐油性最好的合成橡胶， 已被应用于严酷的使用环境中。氟橡胶的主要种类有V FH P D - F系氟橡胶、 F -r T EP系氟橡胶、 V FHPT E橡胶、 D -F P V D - F-F系氟 V FTE M E系氟 -橡胶、氟硅橡胶、 F M E橡胶等。 T}P V系氟其中二元共聚物氟橡胶因耐

热性、耐油性、耐药品性优异及压缩变形小被广泛应用。尤以 V FH P D -F系氟橡胶在特性、加工性、价格等最均衡而方面应用最广泛。目前，该类氛弹性体在电缆上的线电应用还比较少，主要应用在军用领域和航天、航空以及汽车工业中。

3电线电缆用各种报塑料性能电线电缆用各种氟塑料的性能如表 1 .衰 1电线电锐中各种常用姐塑料的性能性能 FF T E或 1下E (. F) E '或 P们花 I M〔PA F

聚四氛乙烯

聚全奴乙丙烯21 2.7 ^ 1 .420 - 2 6仅礴 即

( F F E . P )

聚偏撅乙烯17^ 1 8 .5 . 7 1 5- 8 1 5 6 30 2

PF ( V F D z )

(. F. )四氛乙烯一全氛

四红乙烯一烷基乙烯基醚共乙烯共狡物 13 . - 1 5 . 7 725 - 2 0 6 7 30 35 ^-6 6

PF C ( F T, ) E聚三氛抓乙烯21 ^21 .0 .522 - 2 7 1 1

班物 21 -21 .2 .7 32 1 0 -3 045 1

密度 Sm) (c'/熔点(℃)

21 2 . -237 2月幻 《

分解沮度(℃)结晶度( )%

7士 (冷 5^ 5 5 ) 0-冷级侧组〕 S士 (火 4-5(火 O S ) 0-淬 )淬 0<00 .1<让0 1< 00 .3

接近软化温度

5- 0州殷 )冷5-州淬火 0 )< 00 .1>2 1<众0 3

吸水率( h% 2x) 4

34 89 50 -( -黔<00 .1

氧指数 0) (l硬度口那氏口洛氏哟 ) .动态雄井系数杭拉强度( . MP)屈服强度( . MP)

> (嫩”不 )5^6(勺 0- 1 500 .3

>5 不姗) 9(

4( 3自熄性)10 -)(* 1 -152)01 - 01 .4 .7 4- 5 4 0 2 -3 1 9

> 5燃) 9(不6( ) * 010 231

>9( 5不燃)10 152 ) 1 1 (*3 0^ 4 0

2^3( 0 0惫浮) 1 2( 6 5 -分散)1 -2 9 1

2 4 0 5 - ( 2 3 * 0 )1 4

5 (* 02)04 . 4 -5 2 1 2 7 10 0 0 -4 0

抗压强度(压缩0% ( . 1 . yMP) 0

4 2 1 . 8

1 1 20 5^33 0 4 0 50 2^ 6

89 9 -石 .^10 0 10 2

断裂伸长率()%抗拉弹性棋f M a ( P)抗压弹性模f M a ( P)热变形温度

20 0 5 -4 0 40 3 ^6 0 9 02 ^05 .5 .9

-30二二1 1<一 0日 20 6 -0 0 2 20 6 2^25 0

2 2 4 5 1 4 1 5 -7 2^ 15 16 20 03 - 03 .4 .5 9 .- 1 39 11 4 . 6 6-8 1 5 7 -<一 0 E 10 8 -0 5 10 1 0 3- 5 2 0

19^ 10 10 -4 0氏3 7 1 89 4. 5￣0 4 1 5

负荷4 k c / ' .g l O n热形胀系数( ' ) 1/ 0' C脆化沮度(℃)

负 8k耐 c荷15 l .g

12??曰篇坳 2010.划 21 21

不断裂 7 0 5 1 8 1 - 1<月们 25 0 -0 0 2 2 加 2^25 0

不断裂1 44 . 0 7 1 1 5

最高使用温度℃ ()最低使用沮度(℃)连续使用温度(℃)短时击穿场强( h) MV n休积电阻串( Q,m )耐电 a弧( )相对介电常数 1H kz

用目 <一 0 10 5 10 8日 -9 0 1 15 1 0 3^-5 1 0 10 5 1 6

2 0 x1"> 5 1 6

2 04 x" x ' 1^5 0 15^6 0 0 77 80 .^ . 64 .

l' 0 07 2 26 . 26 .

1" 0>1 0 5 2 注 2 注 00 2 .0 00 3 .0

ll ol30 6 2 名 25 2 . . 7 00 -00 4 .1 .2 00 .1

I MH.

介质损耗角正 l z切 k H耐化学药品性耐辐照性能

眼撇优差

21撇姗优差

00 00 0 .2 .0 8 01 00 5 .7 .0

l H. M

稍差 优

优 优

优 优

仅次于 P' I

E F稍差

58 0

4氟塑料在电线电缆上的应用氟塑料具有极好的电气性能，它们具有低介电常数、高热稳定性、低可燃性、低吸湿 性、优秀的耐候性、能出色地耐大多数化学品等优点。氟塑料的耐热性好，使用温度范围宽，有良好的机械性能、氟塑料表面有优秀的不粘性、抗污性等这些综合性能使氟塑料在电线电缆中起着重要的作用。 4高温线缆 . 1全氟塑料用在电缆上一个重要用途是：在苛刻环境下且又是高温时，用全氟塑料做接 线电缆 (主要是连接线)。当最高使用温度在 20 0℃以下用 F P E,最高使用温度在 20 5℃时用 P F和PA氟塑料。 TE F主要用作：家用电器加热导线：化工设备用电探测用的自控电缆；卤素灯泡固定架接线；热电偶补偿导线：特殊油井钻井设备数据记录电缆；锅炉岛用高温电力电缆：高温仪表控制电缆；危险环境通信用电缆；自控温加热伴热电缆等。 4航空、汽车电缆 . 2航空、航天用电缆是氟塑料电缆的一个重要领域，氟塑料电缆在汽车中也有较好的应 用空间。

航空、汽车电缆常用 E F T E和 P D V F做电缆护套和绝缘层，包括动力、通讯和航空及其他移动系统的控制导线；现在，轿车中有许多地方用全氟聚合物电缆，如腐蚀油用自动传动装置的电缆、汽油油面传感器、制动摩擦传感器、推挽机械电缆护套等。 EF V F具有氟塑料的大部分热性能、优异的电 T E和 P D绝缘性、耐化学性能、优异的耐候性，还有更好的机械性能、耐擦伤性和优异的耐辐照性，并在宽广的温度范围内很好地保留这些特性，同时，这类氟塑料比较轻。 T E的介电常数 (. EF 2 )和 P D 6 V F的介电常数 (. ) 7 -8远高于P F (., 7 T E 1但它们的 2)机械性能好且暴露于热时因高碳化率而不易燃，所以尽管它们的高介电常数和高损耗因子限制了它们用于高频线路的绝缘，仍旧广泛用于航空电线及低频电缆中。 4高频数据传输电 . 3线电缆全氟塑料具有低介电 常数并有特别低的损耗因子，高热稳定性，特别适用于需要用低衰减的数据传输电缆。全氟塑料 (T E PA FP不仅电 PF, . ) F E绝缘性能更加突出，而且在宽使用温度区间及频率范围内，介电强度、介电常数 (. .、 2 -2 )体积电阻率和表面电阻 1 3率保持良好，并直至它们的玻璃化转变温度都不受温度影响；它们具有低

吸湿性，使介电性能很少受湿度的影响：全氟塑料的电性能不随时间改变；全氟塑料几乎对所有化学品和溶剂呈惰性，甚至在高温和压力下也能保持它们的优异性能；因而用它们做电缆绝缘层，有利于提高网络的寿命。美国军队标准 ( iC 1) Ml 7规定一些同 -轴电缆结构用全氟聚合物。值得一提的是，在医疗器械中，内窥检查数据传输微型同轴电缆用的是全氟聚合物 (主要是 PA,进一步 F)表明全氟聚合物具有明显的综合性能并运行可靠。另外， E F P发泡结构可能用途更广，当壁厚很薄时，用发泡的绝缘电缆不但更经济，还可以改善电性能。目前在较粗的同轴电缆中发泡全氟塑料绝缘使用相当好，甚至当壁厚很薄时初始机械强度也损失不大。采用氟塑料做绝缘材料的5 类和6类数字通信电缆，已经用于建设高层建筑的高速局域网 (A 10 10Mbs L N)^ 0/综合布线系统，快速、准确地传输语音、图像和数抿。 0 059 0

聚全氟乙丙烯 (E )是适用于 5 FP类数字通信电缆的绝缘材料。F P的熔点是 20 E 6易于熔融加工，可以制成很细的电线。 E主要具备以下优点： FP常温下介电 常数<2, 1^1 ', 5H -1 G z .从 0 - 0在 0 z 0 H范围内 1 0 5C 0介电常数几乎不变，即使因跳火而受到损害，F P E也不会导电：介电损耗小且随频率的变化不大； 体积电阻率高，通常>1' m 0n",且随温度变化很小，也不受水和潮气的影响，其 S耐电压性不受温度影响； F P介电常数低、介质损耗小，是符合数据电缆使用要求的优质绝缘材料，用 F P E E做绝缘材料，能保证以1 M/的速度准确无误地传输信号。 5 b 5 s 4柔性氮塑料电线电缆 . 4在需要柔软、耐化学性，并同时要求耐火焰的特殊地方用TI I V做电线绝缘材料。 T V氟塑料之所以 H用来制造特种电线电缆绝缘，是因为它有较好的柔韧性、绝缘性、阻燃性、独特的加工/混合特性、优异的物理性能和氟塑料的耐化学性能。 H树脂的 TV耐火焰性好，不同牌号T V的极限 H氧指数在6% 0 . V的 0 -8% T H弯曲模量在8- 9M a 0 40 P之间，是最容易熔融加工的氟塑料。 H氟塑料的柔韧性、粘接性、流变学匹配性、低 TV加工温度，使它成为共挤出的理想材料。 H有较低的 TV加工温度，能与许多材料形成强化学

键，因而是多层结构 (包括管道)的理想候选物。当用 T V氟塑料与其他塑料、 H弹性体或织物制备多层结构时，它的柔韧性十分有用。可以 T V做外侧，用 H提供耐化学性和不燃性，以保护内侧便宜的绝缘电线。柔性氟塑料特种导线对航空、 仪表、汽车等都十分重要。尽管 T V氟塑料的电 H性能不适于作高速数据通讯网 (类电即5缆)中的首选绝缘，但在短距离通讯中，在需要柔韧性、不燃性、耐化学性的地方，则是很好的绝缘材料。 4防火电缆 . 5随着我国 城市化加速，高层建筑增多，人们对电线电缆火灾事故认识的加强，各领域对电缆防火的要求也越来越高。必须耐高温同时又要防火的高频数据传输电 线电缆，如压力通风系统用的数据电缆必须满足非常严格的烟雾和火焰蔓延的要求，因此电缆用的材料必须具有优良低发烟阻燃的特性，传统无屏蔽对绞线 ( T )电 U P缆用的 P E绝缘材料 (氧指数仅为 1不能满足这 8%)项要求，采用全氛塑料做绝缘层，也做外护套则可满足其性能要求。高防火的 入室安装线也可采用全氟塑料做绝缘层和护套以满足其防火要求。如天花板隔层布线用氟塑料电缆可以直接在空调管道及天花板和地板的开放空间通过，而不用金属保护套管。

全氟塑料是有机绝缘材料中低发烟阻 燃性能最好的，氟塑料的高热稳定性、低损耗、低可燃性已经成为人们关注的热点，其中 PF, . . T E等氟塑料的极限氧 T E FP PA P F E F C指数 (O ) L I高达%%表现低烟雾性、,低火焰蔓延性，且耐火性不随时间的延长而改变。因此，氟塑料适用于诸多类型的防火电缆。

50 1

4根据不同报塑料的性能特点和不同使用性能的要求， . 6给出振塑料的选用建议如表2 0衰 2趁议选用的粗塑料 序号性能P E TF P A F

「卫P

E下E,

THV THE P VDF

柔韧性 耐介质性高温性能阻嫩性 *★△★★

△★★ *★△ ..

△★★★★△ .△

△△

.*△

△△△△△△ . *凸△

.△△△★ *★O

★△★★ .★★

电绝缘性力学性能低溢加工性光学性能

★★★

△

*

去最佳性能，建议使用：△根据用途，选用适当的品种：.不推荐用

5结束语由于氟塑料突出的耐候性、耐热性

能优良， 摩擦系数较小，化学性能稳定，具有较好的电绝缘性能等特点，随着电线电缆行业的发展和高分子材料工业的发展，具有质量轻、耐腐蚀、易成型等多种优异性能的氟塑料材料必然越来越广泛地应用于电线电缆的生产和使用领域。而我国氟塑料电线电缆的应用，尚限于高温线缆和油井测井电缆。但随着我国航空航天、核电站、计算机通信、高层建筑、地铁、高速列车等领域的不断发展，氟塑料电线电缆由军方的“专宠”而转入寻常百姓家只是时间上的问题，可以相信氮塑料电线电缆的市场前景将是非常广阔的。作者简介 张乒，男，17 90年出生.郑州电缆 (集团)股份有限公司工程师。地址：河南郑州市华山路 7号，邮编 400 9 506

聚合酶链反应分子灯塔法检测牛分支杆菌刘俊山摘要 P R分子灯塔法检测 10份患结核病的牛气管口部痰液标本， 0份患非结核呼 C 0 2

吸系统病的牛气管口部痰液标本，其结果为 P R分子灯塔法阳性率为 4% C 7,可疑为 2,特%异性为 1% 0 .得出结论是 P R分子灯塔法是一种新的P R分子杂交模式，它具有方便、省 0 C C时、敏感性高、特异性强的优点，是牛结核病辅助诊断的有效方法.关锐词 P R C分子灯塔牛结核分支杆菌 P R分子灯塔法 C

1前

言

1 9 H ne 9年 ac等将 P R技术应用于结核菌素检测，它虽然具有敏感性高，特异性强 8 C51 1