技术领域
本发明涉及一种作为电工材料用的自粘带，尤其是一种聚四氟乙烯绝缘自粘带及使用方法。
背景技术
目前，市面上销售的自粘带，主要是以橡胶为基体，浸涂具有自粘性能的胶粘剂或在配方中先加入胶粘剂加工而成。这些自粘带在使用过程中，由于受内外因素(如热、氧、臭氧、金属离子、电离辐射、光、机械力等)的综合作用，橡胶和胶粘剂会产生老化，性能逐渐下降，以至于最后丧失绝缘效果。
发明内容
本发明的目的是针对以上所述现有自粘带存在的不足，充分发挥聚四氟乙烯的特性，提供一种不含任何粘胶剂，在没有使用前没有粘性，使用时拉伸1～3倍，便拥有良好的自粘性的，具有优良电绝缘性、耐电压、耐高低温、耐老化、抗氧化、不燃等卓越性能的一种聚四氟乙烯绝缘自粘带，为电绝缘领域提供极理想的材料。
本发明的另一个目的是提供一种聚四氟乙烯绝缘自粘带的使用方法。
本发明是这样实现的：一种聚四氟乙烯绝缘自粘带，其由包括如下制作步骤制成的：
一、聚四氟乙烯分散树脂色母料的制作
1、将颜料与无水乙醇按1∶0.8～1.2的重量比混合，然后连续研磨20～24小时后取出，经100～150℃干燥后过筛，筛子为300～500目。研磨可以是放置在刚玉球磨器中进行，混合料不得超过容器体积的三分之一，否则将影响研磨效果。
2、将以上处理过的颜料与聚四氟乙烯分散树脂按1∶1.5～2.5的重量比混合，制得聚四氟乙烯分散树脂色母料；在混合的过程中，优选在19～24℃的温度环境下，首先将处理过的颜料与预筛的树脂(过50目筛)按1∶1.5～2.5的重量配比混合，每次高速混合的时间不得超过30S(秒)，目的是确保颜料不聚集成团。使用这种方法，颜料损失少，混合均匀性良好，设备简单，生产成本低，操作方便。
二、配料
1、将第一步骤得到的聚四氟乙烯分散树脂色母料和聚四氟乙烯分散树脂放在19℃以下的环境中存放20～24小时，使原料自然松散，便于过筛；
2、先在聚四氟乙烯分散树脂中加入助剂，在转速为15～20r/min下搅拌为5～10min使助剂与聚四氟乙烯分散树脂均匀混合；聚四氟乙烯分散树脂与助剂的重量比为20～30∶100。为保证成品具有优异绝缘性能，所述的助剂为异链烷烃类溶剂油ISOPAR G。
3、在上述加了助剂并搅拌好的聚四氟乙烯分散树脂中，加入占总重0.5～1％的分散剂，在转速为15～20r/min下搅拌5～10min，得到聚四氟乙烯分散树脂混合料；分散剂使凝聚的固体颗粒表面形成双分子层结构，外层分散剂极性端与颜料有较强的亲合力，使凝聚的固体颗粒表面容易于湿润，使体系均匀，悬浮性能增加，不沉淀，达到整个体系物化性质一样，颜料不致絮凝。所述的分散剂优选聚乙二醇200或聚乙二醇400。
4、环境温度控制在24±2℃内按聚四氟乙烯分散树脂色母料与聚四氟乙烯分散树脂混合料的重量比为10～20∶100的比例进行混合，混合的过程中可以在转速为15～20r/min下进行搅拌5～10min；
5、20～30目筛子进行过筛，去除搅拌可能造成的结团、死皮；
6、将聚四氟乙烯分散树脂色母料与聚四氟乙烯分散树脂混合料组成的混合料倒入配料容器内加盖密封好，避免助推剂的挥发；并静放20～24小时，使助推剂进一步向树脂充分渗透；
7、将静放好的聚四氟乙烯分散树脂色母料与聚四氟乙烯分散树脂混合料组成的混合料送入烘箱进行熟化，熟化温度为50～70℃，时间为20～24小时，目的是：在一定温度和时间下，使树脂更均匀更充分的吸收助推剂，使助推剂和树脂混合更加的均匀。
一种聚四氟乙烯绝缘自粘带的使用方法，使用时用手在常温下拉伸至常态的1～3倍，使带体具有自粘和附着力，然后把拉伸的自粘带一端搭在导体接头上按住，在导体接头上拉紧自粘带缠绕若干层数后，使带体紧贴导体接头顺方向用力一拉，再用手顺方向把断口捋紧即可。
本发明的有益效果是：选用聚四氟乙烯分散树脂，不需添加任何胶粘剂加工而成，综合性能优越稳定，限氧指数95以上，具有不燃性；体积电阻≥1×1017欧姆·厘米，绝缘性能良好；通过本发明提供的方法使用时拥有良好的自粘性，胶带层间、端口粘结可靠；吸水率＜0.01％，防潮性能好；可在-65℃～250℃温度范围长期使用；耐压、耐强酸、强碱、强氧化剂、防氧化，耐老化性能好，更适用于户外恶劣环境下使用，是一种理想的绝缘材料。
附图说明
图1为本发明的预成型设备的结构示意图；
图2为本发明的推压模具的结构示意图；
图3为本发明的压延步骤的推压成型结构示意图；
图4为本发明的助剂去除与分切设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的说明！
一种聚四氟乙烯绝缘自粘带的制作方法，，其由包括如下制作步骤制成的：
一、聚四氟乙烯分散树脂色母料的制作
1、将颜料与无水乙醇按1∶0.8～1.2的重量比混合，然后连续研磨20～24小时后取出，经100～150℃干燥后过筛，筛子为300～500目。其中颜料与无水乙醇优选的重量比为1∶1。混合研磨可以是放置在刚玉球磨器中，混合料不得超过容器体积的三分之一，否则将影响研磨效果。其中颜料的指标要求：(1)、有较高的耐热性，在400℃下色体性能稳定，色泽鲜艳，不褪色；
(2)、要求纯度高，颗粒细腻而均匀，分散性好，混合容易；(3)、着色力要高，用微量就可获得明显的着色效果。本发明优选能耐高温的无机颜料，可以是镉红、镉黄或酞青蓝等。无水乙醇要求：(1)、色、味、态：无色透明，具有特殊香味的液体，(2)、挥发性：易挥发，(3)、溶解性：能与水以任意比互溶，(4)、沸点：78.5℃，(5)、密度：0.7893，(6)、折射率：1.3611(20℃)。
2、将以上处理过的颜料与聚四氟乙烯分散树脂按1∶1.5～2.5的重量比混合，制得聚四氟乙烯分散树脂色母料；处理过的颜料与聚四氟乙烯分散树脂混合的重量比优选为1∶2。在混合的过程中，优选在19～24℃的温度环境下，首先将处理过的颜料与预筛的树脂(过50目筛)按1∶1.5～2.5配比混合，每次高速混合的时间不得超过30S，目的是确保颜料不聚集成团。使用 这种的方法，颜料损失少，混合均匀性良好，设备简单，生产成本低，操作方便。为保证着色的最佳效果及性能，所述的聚四氟乙烯分散树脂应满足以下要求：(1)、清洁度：优等，(2)、抗拉强度(Mpa)：20～25，(3)、断裂伸长率(％)：150～200，(4)、含水率(％)：＜0.012，(5)、粒径(um)：300～400；在与颜料混合前，先将树脂用50目过筛，以保证树脂粒径分散及均匀。聚四氟乙烯分散树脂优选型号为CGF268的挤出型高压缩比聚四氟乙烯分散树脂。
二、配料
1、将第一步骤得到的聚四氟乙烯分散树脂色母料和聚四氟乙烯分散树脂放在19℃以下的环境中存放20～24小时，使原料自然松散，便于过筛；环境温度优选在0～19℃。
2、先在聚四氟乙烯分散树脂中加入助剂，在转速为15～20r/min下搅拌5～10min使助剂与聚四氟乙烯分散树脂均匀混合；聚四氟乙烯分散树脂与助剂的重量比为20～30∶100。为保证成品具有优异绝缘性能，所述的助剂为异链烷烃类溶剂油ISOPAR G：(1)、表面张力(N/m)：＜23，(2)、粘度@25℃(mm2/s)：1.49，密度@25℃(Kg/dm3)：0.748。助剂的要求：(1)、有良好的润滑性，容易渗透到树脂中去；(2)、与树脂混合时不发生化学变化；(3)、助剂在脱取时，能全部逸出，并不留有任何影响制品外观质量和降低制品性能的残余物；(4)、在操作环境温度下，不容易从预制品中挥发。所述的助剂可以选用广东河源市生兴行石化有限公司生产ISOPAR G。
3、在上述加了助剂并搅拌好的聚四氟乙烯分散树脂中，加入占总重0.5～1％的分散剂，在转速为15～20r/min下搅拌5～10min，得到聚四氟乙烯分散树脂混合料；分散剂使凝聚的固体颗粒表面形成双分子层结构，外层分散剂 极性端与颜料有较强的亲合力，使凝聚的固体颗粒表面容易于湿润，使体系均匀，悬浮性能增加，不沉淀，达到整个体系物化性质一样，颜料不致絮凝。所述的分散剂可以是聚乙二醇200或聚乙二醇400，分散剂应满足以下要求：
(1)、分散剂性能好，防止颜料粒子之间相互聚集，(2)、与树脂、颜料有适当的相容性，热稳定性良好，(3)、成型加工时的流动性好，不引起颜色漂移，(4)、不影响制品的性能。
4、环境温度控制在24±2℃下按聚四氟乙烯分散树脂色母料与聚四氟乙烯分散树脂混合料的重量比为10～20∶100的比例进行混合，混合的过程中可以在转速为15～20r/min下进行搅拌5～10min；聚四氟乙烯分散树脂色母料与聚四氟乙烯分散树脂混合料的优选的重量比为14～16∶100。
5、在20～30目筛子进行过筛，去除搅拌可能造成的结团、死皮；
6、将聚四氟乙烯分散树脂色母料与聚四氟乙烯分散树脂混合料组成的混合料倒入配料容器内加盖密封好，避免助推剂的挥发；并静放20～24小时，使助推剂进一步向树脂充分渗透；
7、将静放好的聚四氟乙烯分散树脂色母料与聚四氟乙烯分散树脂混合料组成的混合料送入烘箱进行熟化，熟化温度为50～70℃，时间为20～24小时，目的是：在一定温度和时间下，使树脂更均匀更充分的吸收助推剂，使助推剂和树脂混合更加的均匀。
三、预成型
1、在压制坯体前，应做好操作环境和模具的清洁、干净，以防止静电引起的吸尘，影响产品质量；
2、对料腔进行加热，温度控制在50～60℃；
3、往预成型设备的料腔加入经熟化的粉料，应保证加料均匀，每坯的加 料量应保持一致；
4、经熟化的粉料在25～30KG/CM2左右的压力下预成型，成型的速度为50～60毫米/分左右，保压1～2分钟，以保证气体排出，坯体不开裂、不断裂、助挤剂不渗出为最佳，以免影响制品质量。预成型的设备可以采用液压动力装置，其坯料腔的直径比推压料腔的直径小1mm左右。如图1所示，经熟化的粉料(聚四氟乙烯分散树脂色母料与聚四氟乙烯分散树脂混合料组成的混合料)21在料腔模具22内，由上垫片23和下垫片24封装，在上垫片23上设置有打胚活塞25进行压制。
5、为达到好的制品性能，将坯体的密度控制1.3～1.5g/cm3左右，坯体整体密度均匀。
四、推压
1、先做好操作环境和推压模具的清洁、干净；
2、对料腔和口模进行加热，料腔的温度为40～50℃，口模的温度为50～60℃；
3、采用30～50的压缩比进行推压；压缩比为料腔的截面积(S)与口模的截面积(S′)之比，R.(压缩比)＝S/S′＝D2/d2(对圆形口模)。压缩比是推压挤出最为重要的一个参数。一般来说，同一规格的产品，压缩比大的比压缩比小的有更好的性能。但推压时压缩比过大，生料棒材太硬，制作的生料带会有裂痕和白点；压缩比太小，制品的孔隙多，收缩率会增大。如图2所示，压缩比为料腔1的截面积(S)与口模3的截面积(S′)之比；料腔1与口模3之间为锥体模2。
4、模具的锥角选用30～45度，推压时锥角的作用产生剪切而使树脂颗粒纤维化，为最终能获得性能良好的制品，此参数非常重要。
五、压延
用推压成型方法制得捧材，在辊筒压力作用下、沿力的作用方向压延成符合要求的薄带，然后对条状薄带纤维进行两辊压延，压延时辊筒温度控制在50℃～70℃，压延速度控制在0.5～5m/min，在辊筒运转过程中产生的力使纤维顺着前进方向定向成扁片状预制品，并收卷整齐。如图3所示，当厚度为h0的捧材与相向旋转的第一热辊5，第二热辊6接触时被咬入AB弧区，从AB弧区开始的物料逐渐受到压缩，通过二辊后的厚度从h0变为h1。
六、助剂去除
可以采用助剂去除与分切设备来进行。如图4所示，助剂去除与分切设备，包括有干燥区36、整形装置32和分切装置34，扁片状预制品10经主动辊11进入干燥区36去除助推剂，干燥区36的温度一般在100-200℃范围，分为四段：第一段在100℃，第二段在150℃，第三段在180℃，第四段在200℃。干燥区36内设置有若干引导辊，引导辊可以由第一引导辊12、第二引导辊13、第三引导辊14、第四引导辊15和第五引导辊16、第六引导辊17、第七引导辊18、第八引导辊19、第九四引导辊30和第十引导辊31组成，为保证制品被拉伸，降低电性能，各辊的运转速度一致；然后进入整形装置32中，整形装置32可以是由两根导辊组成的，其运转速度一致，因为去除助推剂后的基带存在一定孔隙，通过整形装置32的目的是使纤维在纵向上重新取向排列，填平孔隙提高绝缘性能；最后第十一引导辊33进入分切装置34进行分切，最后由收卷装置35收卷制得产品。
收卷张力的大小直接影响产品的质量，张力过大，收卷过紧，容易造成拉伸，影响产品的电性能，张力不足，产品容易产生皱纹，在芯卷上产生轴向滑移及严重的错位，以至造成无法卸卷，分切时放卷轴产生大幅度摆动， 影响分切产品的质量。
为解决以上的问题，本发明的收卷装置35包括：(1)、张力检测辊：是控制收卷时合理张力的主要部件，以保证适当的收卷张力；(2)、展平辊：消除在拉伸应力作用下产生的一些皱纹；(3)、跟踪辊：在收卷卷芯的前面装有一个可以改变位置的跟踪辊，其主要作用是将膜压靠在收卷卷芯上，实行接触收卷或小间隙收卷，以将平整的产品迅速地转到卷芯上，实现平整收卷的目的，同时，借助跟踪辊对母卷施加一定的压力，及时排除收卷时膜层间的空气，是母卷不变松；(4)、收卷辊：由收卷电机驱动，收卷速度的控制系统与助剂去除的驱动系统联网；(5)、转盘与空卷芯：当产品卷满一个芯轴后，不允许停机更换卷芯，因此转盘转回180度，母卷转离出来，空卷芯进入收卷位置，然后切断膜，将膜贴在新的卷芯上，继续进行收卷。(6)、张力控制系统：采用磁粉离合器控制输入收卷辊的转动力矩，以达到张力稳定的控制方案磁粉离合器由主动部分和从动部分组成，通过万向联轴器等传动机构与收卷辊相连，中间填入微细铁磁粉作为力矩传递媒介，激磁线圈通入一定电流形成磁场，磁粉被磁化，磁化后的磁粉互相吸引而形成链条状排列，主动部分以恒速转动时，破坏磁粉链之间的联接力而形成圆周切向力，该切向力与磁粉圈半径的乘积便是驱动从动部分收卷的转动力矩，实现在连续的转动中将输出力矩从主动部分耦合到从动部分。若给定激磁电流不变，则输出转矩：M＝r.∑T＝常数，公式中：r磁粉离合器磁粉圈半径，T磁粉链形成的切向阻力，而张力为：F＝M/P＝r.∑T/q，q为膜卷半径，随着q值的逐渐增大，若转矩M不作变化，必导致张力F减小，张力的变化触发传感机构，发出一反馈信号U2，与给信号U1叠加而成综合信号ΔU增大(设定ΔU＝U1U2)，经过电路的转换，使输出转矩M加大，张力F得以保持不变，达到张力稳定。
一种聚四氟乙烯绝缘自粘带的使用方法，使用时用手在常温下拉伸至常态的1～3倍，带体就会变得柔软并产生自粘和附着力，然后把拉伸的一端搭在导体接头上按住，在导体头拉紧缠绕若干层数后，使带体紧贴接头顺方向用力一拉，再用手顺方向把断口捋紧即可。
本发明的聚四氟乙烯自粘带，不含任何粘胶剂，未使用前没有自粘性，使用时拉伸1～3倍，便拥有良好的自粘性，胶带层间、端口粘结可靠。具体的操作时根据接头的尺寸大小，取相应长度的聚四氟乙烯自粘带，用手在常温下拉伸一定的倍数，带子就会变得柔软并产生神奇的自粘和附着力，把拉伸的一端搭在接头上，左手按住，右手逆时针方向拉紧缠绕接头，缠绕合适的层数后，用手紧贴接头顺方向用力一拉，再用手顺方向把断口捋紧即可。
经检测，聚四氟乙烯自粘带拉伸耐压测试数据如下表：
拉伸倍数 耐压(KV/mm) 1 9060 2 7000 3 5170 极限拉伸 2860
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也包含这些改动和变型。