用于涂覆线材的挤出方法以及由此制备的线材技术

一种制备具有多个涂层的线材的方法可以包括：将线材预加热到温度T预加热以形成预加热的线材；使用第一挤出机用第一涂层材料涂覆预加热的线材以形成第一涂覆线材；将第一涂覆线材传输至第二挤出机而不存储第一涂覆线材，用第二涂层材料涂覆所述第一涂覆线材以形成第二涂覆线材；和冷却第二涂覆线材。

Extrusion method for coating wire and wire prepared therefrom

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涂覆线材的挤出方法以及由此制备的线材
技术介绍
实心和发泡的含氟聚合物(FP)，如氟化乙烯丙烯(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)等，通常选择用作压力通风电缆(阻燃电缆，plenumcable)的绝缘材料。尽管这些材料通常在电缆中表现出良好的火焰和烟雾性能，但是存在明显的缺点。在通信电缆中使用含氟聚合物是许多国家关注的主题。例如，在美国，根据NFPA90A中概述的国家消防协会标准NFPA262，在建筑物的压力通风空间(plenumspace)中使用塑料材料构造的压力通风级通信电缆受到监管，以满足严格的消防安全测试标准。低烟无卤(LSOH)材料和基于聚烯烃的绝缘材料无法通过根据NFPA262的压力通风级电缆所需的火焰和烟雾测试。实心和发泡的含氟聚合物(FP)(FEP、PVDF、ECTFE、ETFE、PTFE等)通常被选择为绝缘材料，因为它们满足严格的火焰和烟雾要求。然而，如FEP的含氟聚合物具有高比重(～2.2)。此外，含氟聚合物对工具/模具设备表现出不希望的腐蚀水平，因此在线材挤出过程中需要特别小心。此外，卤化含氟聚合物在火灾事件中会释放出高毒性和腐蚀性的烟雾。对如FEP的FP的潜在毒性有很大的担忧。事实上，加利福尼亚州已经提出一些这些材料作为潜在的人类致癌物质。因此，需要一种更加环保的满足压力通风级电缆绝缘所需的所有电气、机械、火焰和烟雾要求的材料解决方案。含氟聚合物用于单线和双线涂层。通常，双线图层方法包括用第一涂层涂覆线材，然后冷却和卷绕单次涂覆的线材。然后将第二涂层施加到单涂层线材上，接着冷却和卷绕，以形成双涂层线材。由于在涂层施加之间冷却和卷绕的步骤数和时间，这种方法效率低且成本高。因此，需要更有效的生产多涂层线材的方法。附图说明现在参考附图，其是示例性实施方式，并且其中相同的元素编号相同。图1显示了传统的双层线材挤出方法。图2显示了双线材挤出方法。具体实施方式本专利技术的生产多次涂覆线材的方法包括在将第一涂层施加到线材上之后施加第二涂层的共挤出方法。例如，在将涂覆的线缠绕之前施加第二(和可选的任何后续的)涂层。换句话说，涂覆的线材从第一涂层(例如泡沫涂层)的施加移动到第二涂层的施加，而在施加涂层之间不存储涂覆的线材。该方法在施加第一涂层之后施加第二涂层之前不需要冷却和卷绕线材。这不仅通过消除多个步骤而节省了成本和时间，而且该方法还是有利的，因为其在第二涂层施加期间利用来自第一涂层的挤出的热量，这改善了第一涂层和第二涂层之间的粘附性。此外，该方法允许使用工程热塑性材料以实现更低的成本，同时仍满足严格的监管标准。在该方法的一个实例中，将线材从线轴展开并在通过第一挤出机(例如通过第一挤出机的十字头中的工具)之前加热，该第一挤出机将第一涂层施加到该线材上。可以基于特定的涂层材料预加热线材，例如以平衡线材的性能，如发泡率和拉伸伸长率。例如，可以将线材加热到大于或等于100℃，例如125℃至220℃，或150℃至180℃，或160℃至180℃。预加热的涂覆的线材从第一挤出机穿过第二挤出机，该第二挤出机将第二涂层施加到线材，使得第二涂层施加到第一涂层上。预加热的涂覆的线材从第一挤出机穿过而不冷却至室温，例如没有移动到线轴或其它容器。换句话说，预加热的涂覆的线材直接行进到第二挤出机，例如使得第一挤出机之前的预加热增强第二涂层的粘附性。在涂覆线材的过程中，线材可以通过牵拉器(retractor)拉动，以使线材连续移动通过挤出机。在第二次挤出之后，可以冷却线材。可以(例如主动和/或被动地)冷却线材，如在挤出涂层之后使用水浴、水喷雾和空气喷射中的至少一种。水可以是5℃至60℃，例如水可以是室温，例如23℃至25℃。冷却后，涂覆的线材可以缠绕在线轴或类似装置上，通常速度为10米/分钟(m/min)至500米/分钟。线材上第一涂层可以具有小于或等于0.60毫米(mm)的厚度，例如小于或等于0.40mm，或小于或等于0.20mm，或小于或等于0.15mm，或小于或等于0.10mm。线材上第二涂层可以具有小于或等于0.60mm的厚度，例如小于或等于0.30毫米(mm)，或小于或等于0.25mm，或小于或等于0.15mm。可选地，第二涂层可以比第一涂层厚。上述涂层可以应用于许多不同类型的芯，特别是软线(cord)、电线(wire)或电缆(cable)(为简单起见，称为线材)，它们可以是导电或不导电的。例如，线材可以是铜(可以是镍或锡涂覆的或镀银的)、铝(通常是覆铜的铝)、银或钢。出于其它目的，可以使用非金属芯，例如碳纤维、聚合物或陶瓷芯。电缆可以是单芯或多芯，或者可以包括双绞线、多股芯或编织线。这些芯中的任何一个都可以涂覆有铜、镍、锡或银。线材的每股可以具有小于或等于1mm的厚度，例如小于或等于0.80mm，或0.1mm至0.4mm，或0.20mm至0.30mm。第一涂层和第二涂层可以独立地选自聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPE)弹性体共混物、聚醚酰亚胺(PEI)、聚乙烯(PE)、热塑性工程弹性体(TPE)、工程热塑性(ETP)材料和它们的组合。工程热塑性材料用作压力通风级通信电缆的挤出绝缘体以替代含氟聚合物(FP)如氟化乙烯丙烯(FEP)、乙烯三氟氯乙烯(ECTF)和乙烯四氟乙烯(ETFE)。挤出的工程热塑性绝缘体满足压力通风级电缆的电气要求、机械性能要求、加工性要求以及火焰和烟雾要求。工程热塑性绝缘体比重低于FP，市场价格低于FP。工程热塑性绝缘体在加工过程中对工具/模具设备的腐蚀性低于FP，并且在火灾事件中产生较低的毒性排放。传统上，工程热塑性塑料由于其高介电常数而不适用于压力通风电缆绝缘应用。在一个方面，本公开涉及工程热塑性塑料在压力通风通信电缆中的线材绝缘中的用途。加工和发泡剂的选择的组合允许将工程热塑性塑料(例如聚碳酸酯及其共聚物，聚醚酰亚胺及其共聚物，聚苯醚、其共聚物和与弹性体的共混物)发泡来生产发泡的绝缘产品。公开的方法使得工程热塑性塑料适用于通信电缆绝缘。挤出的发泡的工程热塑性绝缘体满足压力通风级电缆的电气要求、机械性能要求、加工性要求、火焰和烟雾要求。工程热塑性塑料包括聚碳酸酯(PC)、聚砜(PSU)、聚醚砜、聚芳砜(例如聚联苯醚砜(polybiphenylethersulfone)(PPSU)、聚苯砜(PPS)、聚芳醚砜(PES))、聚亚苯基化物、聚酰亚胺、聚芳醚酮(例如聚醚醚酮(PEEK))和聚(亚芳基醚)、聚烯烃、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚和聚亚芳基硫醚。这些聚合物可在全球范围内购买。具体的材料包括LEXANTM共聚物和共混物、支链聚碳酸酯(PC)和共混物、聚苯醚(PPE)-弹性体共混物和PPE-弹性体共混物、聚醚酰亚胺(PEI)树脂如ULTEMTM和共混物、PEI-硅氧烷树脂如SILTEMTM和共混物、聚醚醚酮(PEEK)和共混物、聚苯硫醚(PPS)和共混物、聚醚砜(PES)和共混物、SILTEMTM和LEXANTMFST共混物、SILTEMTM和PEEK共混物、SILTEMTM和PPS共混物、SILTEMTM和PPSU共混物、以及SILTEMTM和PES共混物。例如，工程热塑性塑料可以包含聚苯醚(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备具有多个涂层的线材的方法，包括：将线材预加热至温度T预加热以形成预加热的线材，其中第一涂层材料具有玻璃化转变温度Tg

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.29 US 62/440,1851.一种制备具有多个涂层的线材的方法，包括：将线材预加热至温度T预加热以形成预加热的线材，其中第一涂层材料具有玻璃化转变温度Tg1，并且其中Tg1≥T预加热；使用第一挤出机用所述第一涂层材料涂覆所述预加热的线材以形成第一涂覆线材；将所述第一涂覆线材传输至第二挤出机而不主动冷却所述第一涂覆线材；使用第二涂层材料涂覆所述第一涂覆线材以形成第二涂覆线材；冷却所述第二涂覆线材；和优选地卷绕所述第二涂覆线材。2.一种制备具有多个涂层的线材的方法，包括：将线材预加热至温度T预加热以形成预加热的线材；使用第一挤出机用第一涂层材料涂覆所述预加热的线材以形成第一涂覆线材；将所述第一涂覆线材传输至第二挤出机而不存储所述第一涂覆线材，使用第二涂层材料涂覆所述第一涂覆线材以形成第二涂覆线材；和冷却所述第二涂覆线材。3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，所述第一涂层材料和/或所述第二涂层材料在挤出过程中发泡。4.根据权利要求3所述的方法，其中，第一涂层和/或第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，那莹，马帅耒，徐涌雷，卡皮尔·钱德拉坎特·谢特，覃杉，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL