cabo de alta temperatura Teflon cabo FEP/PFA/PTFE/PVDF/ETFE

Uma descoberta inesperada que mudou o curso da sociedade humana.

I. História do Teflon (FEP/PFA/PTFE/PVDF/ETFE)

1、Sentido restrito de Teflon
Nos primeiros dias, Teflon se referia apenas ao politetrafluoroetileno, que foi descoberto acidentalmente em 1938 pelo químico Dr. Roy J. Plunkett em um laboratório da DuPont em Nova Jersey, EUA. Enquanto ele tentava fazer um novo refrigerante de clorofluorocarbono, o politetrafluoroetileno polimerizou em um recipiente de armazenamento de alta pressão (o ferro no revestimento do recipiente agia como um catalisador para a reação de polimerização). A DuPont o patenteou em 1941 e o registrou como marca registrada em 1944 sob o nome “Teflon”.

Teflon é um material revolucionário com uma história cheia de inovação e avanços tecnológicos. Cientistas descreveram a invenção do PTFE como “um acidente de acaso, um momento eureka, um golpe de sorte – ou mesmo uma mistura dos três”. Seja qual for o caso, uma coisa é certa: o PTFE revolucionou a indústria de plásticos e gerou aplicações infinitas para o benefício da humanidade.

1938: Roy J. Plunkett, um químico da DuPont, descobre acidentalmente o PTFE enquanto pesquisava refrigerantes.
Segunda Guerra Mundial: O PTFE foi usado para fins militares devido à sua excelente inércia química e propriedades de isolamento elétrico, como como material isolante no Projeto Manhattan para a bomba atômica.
Comercialização: Em 1945, a DuPont começou a comercializar PTFE e o nomeou Teflon (Teflon). As aplicações iniciais foram focadas em aplicações industriais, como revestimento de equipamentos químicos e revestimentos anticorrosivos.
Década de 1950: Com o avanço da tecnologia, o PTFE começou a ser usado em mais aplicações, como revestimentos de utensílios de cozinha, devido às suas propriedades antiaderentes e facilidade de limpeza.
Década de 1960: O PTFE foi introduzido em tecidos impermeáveis e respiráveis, como o Gore-Tex.
Década de 1970: O PTFE é usado em aplicações médicas, como enxertos vasculares e suturas cirúrgicas.
Década de 1980 até o presente: o PTFE é usado em uma ampla gama de aplicações, incluindo automotiva, aeroespacial, construção, eletrônica e muitos outros setores.

2、Cabo de Teflon generalizado

Posteriormente, a DuPont desenvolveu uma série de produtos além das resinas PTFE para cabos de Teflon, de modo que Teflon agora se refere a uma família de fluoroplásticos, incluindo PTFE (politetrafluoroetileno), ETFE (copolímero de etileno tetrafluoroetileno), FEP (copolímero de etileno propileno fluorado), PFA (perfluoroalquilatos) e PVDF (fluoreto de polivinilideno), entre outros.

Esses materiais de Teflon são amplamente utilizados em uma variedade de indústrias devido à sua excelente resistência a altas temperaturas, produtos químicos e isolamento elétrico. Ele tem uma série de propriedades e vantagens únicas, essas características o tornam, de muitas maneiras, além de outros materiais plásticos, então o Teflon também tem a reputação de “rei dos plásticos”, com excelente resistência a altas temperaturas (resistência à temperatura: -200 ℃ ~ +260 ° C). O Teflon é amplamente utilizado em muitos campos industriais, como indústria química, transporte ferroviário, energia, aviação, automotivo e equipamentos médicos.

II.Aplicações industriais de cabos de Teflon de alta temperatura

Devido ao excelente desempenho dos cabos de Teflon, eles são amplamente utilizados nas seguintes indústrias:

Aeroespacial: para condutores de temperatura ultra-alta em aviões e naves espaciais.
Indústria do petróleo: como fio de enrolamento e fio de conexão para motores de bombas de óleo submersíveis, mantendo o desempenho em temperaturas extremas.
Usinas de energia atômica: para enrolamento de bobinas em mecanismos de acionamento de ilhas nucleares, capazes de uso a longo prazo sob condições irradiadas.
Indústria naval: resistência à água do mar e design leve o tornam amplamente utilizado em navios.
Locomotivas de tração de alta velocidade: adequadas para trens de alta velocidade e outros equipamentos de transporte.
Fabricação automotiva: para sistemas eletrônicos automotivos.
Gás natural: Usado em mangas de antenas, sedes de válvulas, conectores elétricos, etc., capaz de lidar com temperaturas extremas e ambientes de alta pressão.
Semicondutores e eletrônicos: O teflon é usado como isolante elétrico e componente mecânico para produção de semicondutores e equipamentos eletrônicos.
Processamento de alimentos: as propriedades não adesivas e fáceis de limpar do Teflon o tornam adequado para aplicações de contato com alimentos.
Equipamento médico: Usado em máquinas de ressonância magnética, equipamentos de raio X e outros cabos que exigem alta pureza e baixa interferência de sinal.
Militar e defesa: para sistemas de comunicação e controle em ambientes hostis.

III.Estrutura do cabo de Teflon de alta temperatura

Condutor: Condutor de cobre ou cobre prateado para transmissão eficiente de energia ou sinais.
Isolamento: Um ou mais dos materiais de Teflon mencionados acima para fornecer isolamento e proteção elétrica.
Revestimento: Alguns cabos também podem incluir uma camada adicional de revestimento de Teflon ou outros materiais para maior proteção mecânica e proteção ambiental.
Blindagem: Quando for necessária redução de EMI, os cabos podem incluir uma blindagem metálica ou de folha trançada.

[Technical Parameters]

Temperatura de operação: -200°C a +260°C
Material de isolamento: Teflon (cabo PTFE)
Material do condutor: cobre nu ou cobre-níquel prateado
Espessura do isolamento: de acordo com as especificações e padrões do cabo
Classificação de retardante de chamas: compatível com UL1581

IV. O desempenho especial e as vantagens do cabo de Teflon de alta temperatura

Propriedades especiais

Resistência a altas e baixas temperaturas: O material Teflon tem uma ampla faixa de resistência à temperatura, desde baixas temperaturas -200 °C até altas temperaturas acima de 260 °C, e mesmo em temperaturas extremas ele ainda mantém boas propriedades físicas e elétricas.
Resistência química: O material Teflon tem excelente resistência à maioria dos produtos químicos, incluindo ácidos, álcalis, solventes, etc., o que permite que o cabo seja usado com segurança em ambientes agressivos, como a indústria química.
Baixo coeficiente de atrito: O Teflon tem um coeficiente de atrito extremamente baixo, o que significa que sujeira e substâncias corrosivas não são facilmente fixadas na superfície do cabo, facilitando sua limpeza e manutenção.
Alta rigidez dielétrica: os cabos de Teflon têm alta rigidez dielétrica e podem suportar alta tensão sem quebrar, o que os torna adequados para transmissão de energia de alta tensão e transmissão de sinais.
Não adesivo: as características não adesivas do Teflon reduzem a probabilidade de acúmulo de contaminantes no cabo durante o uso, especialmente em aplicações nas indústrias de processamento de alimentos e farmacêutica.
Resistente a UV e radiação: os materiais de Teflon têm excelente resistência a UV e radiação, tornando-os adequados para aplicações de cabos em ambientes externos e de alta radiação.

Resistente a UV e radiação: os materiais de Teflon têm excelente resistência a UV e radiação, tornando-os adequados para aplicações de cabos em ambientes externos e de alta radiação.

A faixa de resistência a altas temperaturas do Teflon varia com diferentes tipos, espessuras e métodos de processamento. Em geral, o Teflon pode suportar as seguintes temperaturas.

1. Resistência à temperatura de curto prazo: 260°C (430°F) ou mais.

2. Resistência à temperatura a longo prazo: Na prática, o Teflon geralmente pode suportar temperaturas de até 260 °C (430 °F), mas longos períodos nessa temperatura podem levar à deterioração do material e à degradação do desempenho.

Politetrafluoroetileno (cabo PTFE): O PTFE é um fluoropolímero altamente estável com resistência à temperatura de curto prazo de até 260 °C e uma faixa de temperatura de serviço de longo prazo de -196 °C a 260 °C (430 °F).

Copolímero de éter vinílico de tetrafluoroetileno-perfluoroalcóxi (cabo PFA): O PFA é semelhante ao PTFE, mas tem uma viscosidade de fusão mais baixa, o que o torna mais fácil de processar em formas complexas. O PFA tem uma faixa de temperatura operacional semelhante à do PTFE, mas tem melhor resistência mecânica em temperaturas mais altas.

Copolímero de etileno propileno fluorado (cabo FEP): O FEP também tem boa resistência química e a altas temperaturas, com uma faixa de temperatura operacional de cerca de -200°C a 200°C. Também é uma boa escolha para as aplicações mais exigentes.

Politetrafluoroetileno reticulado (cabo XLETFE): A resistência mecânica e a resistência ao calor do PTFE são aumentadas pela reticulação química, e sua faixa de resistência à temperatura é semelhante à do PTFE.

Copolímero de etileno-tetrafluoroetileno (cabo ETFE): o ETFE tem alta resistência à abrasão e ao rasgo e tem uma faixa de temperatura operacional de aproximadamente -70 °C a 150 °C, embora alguns tipos especiais de ETFE possam suportar temperaturas mais altas.

Copolímero de etileno clorotrifluoroetileno (ECTFE) O ECTFE tem boa resistência química e mecânica, e tem uma faixa de temperatura operacional de aproximadamente -65°C a 150°C.

Cabo de fluoreto de polivinilideno (PVDF): O PVDF tem excelente resistência química e às intempéries, com uma faixa de temperatura operacional de aproximadamente -46 °C a 150 °C.

Tabela de propriedades de vários fluoroplásticos

Propriedades Fluoroplásticas
Apresentações	ASTM ou Unidade	PTFE	FEP	PFA	ETFE	ECTFE	PVDF	PCTFE
			Propriedade mecânica
Densidade relativa	D792	2.18	2.15	2.15	1.74	1.68	1.77	2.13
Alongamento na ruptura/%	D638	200~~450	250~330	280~400	420~~460	200~300	300~450	150
Resistência à tração/MPa	D638	14~48	19~35	28~31	42~~47	41~~54	31~43	36.5
Resistência à flexão/MPa	D790	Incessante	Incessante	Incessante	38	48	59~66	59
Resistência à compressão/MPa	D695	24	15	17	8. 8~~12	8.8~12	80	38
Módulo de elasticidade de tensão (Young)/MPa	D638	393	345	500~~600	586~655	1655	1103	1427
Módulo de flexão/MPa	D750	490~~586	538~~634	648~-682	883~~1179	1655	621~1158	1241
Dureza (Costa D)	D636	D50~~65	D5S	D55~60	D7S	D75~90	D75~85	D90
Coeficiente de atrito	exemplo relativo	0.02	0.05	0.2	0.06	0.19	0.4	—
Resistência à abrasão 1000 vezes	Taber	12	14~~20	9~17		0.005	5~15
Resistência ao impacto com entalhe Izod (23°C)/(kJ/amP)	D256	6.3	Incessante	Incessante	Incessante	Incessante	8.4	10.5
Desempenho térmico
Ponto de fusão/℃		327	260	305	267	240	171	212
Temperatura máxima de operação contínua (20000h)/℃		260	200	260	150	150~170	129	132
Retardante de chamas (UL94)		V-o	V-o	V-o	V-o	V-O	V-o	V-0
Coeficiente de expansão linear (D696)/(×10-3℃-1)		>11.6	8.3-~10.5	13	13	Incessante	4.2	7.0
Temperatura de fragilização/℃		-268	-268	268	100	-76	-62	240
			Propriedade elétrica
Constante dielétrica	(D150,101Ha)	2.1	2.1	2.1	2.6	2.5	7.72
Constante dielétrica	(DI50.10*Hz)	2.1	2.1	2.1	2.6	2.59	6.43
Rigidez dielétrica (filme estático de 0,254 unm)/(kV/mm)	(D149)	>1400	>2000	>2000	1600	—	>1080
Resistividade em massa	(T257)	>101*	>101	>1018	>104	>104	2×1014	101*
Resistividade de superfície	(D257)	>10U	>101T	>10Ir	>104	10i4~10it	5×10i4	101s
			Características gerais
Resistente a solventes químicos	D543	incrível	incrível	incrível	incrível	incrível	muito bom	bom
Absorção de água (24h)/%	D570	<0.01	<0.01	<0.03	<0.03	<0.1	<0.04	<0.01
Índice de refração		1.35	1.338	1.34	1. 40	1. 447	1.42
Índice de limitação de oxigênio (OLI)	D2863	>95	>95	>95	31	60	43	100

Deve-se observar que os dados acima são apenas para referência. A faixa de resistência à temperatura em aplicações reais pode ser afetada por fatores como qualidade do material, espessura, métodos de processamento e condições ambientais. Ao selecionar materiais de Teflon, certifique-se de consultar a especificação do produto ou envie um e-mail para os engenheiros da TST CABLES para obter informações precisas sobre resistência à temperatura.

VI. Padrões e testes de cabos de Teflon de alta temperatura

Norma UL1581: Os cabos de Teflon precisam atender aos requisitos da norma UL1581, incluindo desempenho elétrico, desempenho de combustão, propriedades físicas e outros aspectos do teste.
Teste de desempenho elétrico: incluindo teste de resistência do condutor, teste de resistência de tensão, teste de resistência de isolamento, etc.
Teste de desempenho de combustão: incluindo teste de combustão vertical, teste de combustão horizontal, etc., para garantir que o cabo tenha boas propriedades retardantes de chamas.
Teste de desempenho físico: incluindo teste de tração antes e depois do envelhecimento, teste de tração, etc. para avaliar a resistência mecânica e a durabilidade do cabo.
Teste de adaptabilidade ambiental: incluindo teste de resistência a altas e baixas temperaturas, teste de resistência à corrosão química, etc., para garantir o desempenho e a segurança dos cabos em diferentes condições ambientais.

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