一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，包括以下步骤：将PTFE粉末和助剂混合均匀后进行熟化，将熟化后的原料经过压胚、推挤形成棒状料胚；将棒状料胚压至薄膜带；将薄膜带送入脱脂炉中进行脱脂，制得PTFE生料带；将PTFE生料带进行表面电晕处理，使其表面能达到20

【技术实现步骤摘要】
一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合材料
，更具体的说是涉及一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]航空航天设备的工作环境十分恶劣，线缆作为电子设备的“血管和神经”，需要长时间面临高低温、紫外线、机械振动和油污的严苛考验，这对线缆绝缘防护层材料提出了严峻挑战。聚酰亚胺(PI)薄膜带以其优异的电绝缘性、机械强度、耐高温、阻燃性等特点，在航空航天线缆绝缘层得到广泛应用。聚四氟乙烯(PTFE)生料带通常作为聚酰亚胺层的二次防护层，提高线缆的抗水解、抗腐蚀、耐刮擦性能，并可有效降低绝缘层介电常数和介电损耗。一般线缆表面PI和PTFE绕包带会以一定的重叠率螺旋状紧密包裹金属芯材，并通过高温烧结使绝缘层熔接成一个致密的绝缘整体。两种材料需要多层交替绕包为线缆提供充足的防护效果。随着绕包层数的增加，重叠缝隙会逐渐突出，竹节状突起明显，导致绝缘层表面光滑性下降，削弱了PI与PTFE层剥离力，影响线缆力学性能和绝缘防护效果，重叠接缝也将成为后续使用中的重大隐患。
[0003]因此，提供一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)将PTFE粉末和助剂混合均匀后进行熟化，将熟化后的原料经过压胚、推挤形成棒状料胚；
[0008](2)将棒状料胚压至薄膜带；
[0009](3)将薄膜带送入脱脂炉中进行脱脂，制得PTFE生料带；
[0010](4)将PTFE生料带进行表面电晕处理，使其表面能达到20
‑
35mN/m；
[0011](5)采用微凹式涂布机在表面电晕处理后的PTFE生料带表面涂覆氟树脂乳液、固化，得到涂层；
[0012](6)将涂层后的PTFE生料带与PI薄膜进行多层热压复合得到PI/PTFE复合绝缘膜，即上述无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。
[0013]本专利技术的有益效果：本专利技术首先制备得到超薄PTFE生料带，通过精密涂布工艺在生料带双面涂覆氟树脂功能涂层，PI薄膜与带有功能涂层的超薄PTFE生料带通过热覆合机多层熔接成一个整体。PTFE生料带双面的功能涂层保证了与PI薄膜良好的结合力。多层组合使得绝缘膜机械性能、电绝缘性能和层间界面结合力得到极大改善。使用时PI/PTFE组合层一次绕包成型，解决了分次绕包导致PI与PTFE结合力过低的难题。本专利技术可以实现PI层
与PTFE层的高强度粘合与自定义组合，多层一次成型大幅缩短加工周期。通过该方法制备的聚酰亚胺复合膜同时具有优异的电气绝缘性能、机械性能、抗剥离性能和柔韧性能，适用于航空航天和极端环境的电线电缆绝缘防护。
[0014]进一步，上述步骤(6)中PI/PTFE复合绝缘膜最外层为PI薄膜，还包括以下步骤：在PI/PTFE复合绝缘膜外表面再次涂覆氟树脂乳液、固化，得到上述无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。
[0015]采用上述进一步技术方案的有益效果：当复合膜最外层为PI薄膜时，在外表面再次涂覆氟树脂乳液，可以实现PI层与金属、PI层与自身之间的热熔粘附，提高线缆热熔接强度。
[0016]进一步，上述步骤(1)中助剂为石油醚、石蜡油、航空煤油、异构烷烃中的一种或几种的混合。
[0017]采用上述进一步技术方案的有益效果：助剂与PTFE两者的表面能更加接近，因此对PTFE颗粒的浸润效果更好，助剂分散更加均匀，从而有效提高预制坯的质量以及生料带的均匀性。
[0018]进一步，上述步骤(1)中PTFE粉末和助剂的重量比为100:(10
‑
30)。
[0019]采用上述进一步技术方案的有益效果：分散PTFE粉末是固态挤出，树脂颗粒之间以及树脂与模具内壁之间存在较大的摩擦。加入上述配比助剂可显著降低树脂颗粒之间的摩擦阻力，增加树脂颗粒间的粘合，缓冲外部应力，防止树脂挤出前预纤维化，提高制品质量。
[0020]进一步，上述步骤(1)中混合转速为60
‑
200rpm，混合时间为8
‑
20分钟。
[0021]采用上述进一步技术方案的有益效果：上述混合工艺使助剂与PTFE颗粒均匀混合又无预纤维化现象。
[0022]进一步，上述步骤(1)中熟化温度为25
‑
40℃，熟化时间为8
‑
24h。
[0023]采用上述进一步技术方案的有益效果：上述熟化工艺使助剂被PTFE颗粒充分吸收，没有溢油或夹生现象。
[0024]进一步，上述步骤(1)中压胚的压力为2
‑
7MPa，上述推挤速度为1.5
‑
4cm/min。
[0025]采用上述进一步技术方案的有益效果：上述压胚工艺使棒状胚内部密实均匀，表面光滑无孔洞、开裂现象。
[0026]进一步，上述步骤(2)中薄膜带厚度为5
‑
50μm。
[0027]采用上述进一步技术方案的有益效果：生料带厚度减薄有利于复合膜整体厚度控制，降低重叠接缝高度。
[0028]进一步，上述步骤(3)中脱脂温度为180
‑
250℃，脱脂时间为5
‑
20分钟。
[0029]采用上述进一步技术方案的有益效果：上述脱脂工艺使有机助剂被充分脱除，生料带质地柔软，无油腻感或过烧结区域。
[0030]进一步，上述步骤(4)中表面电晕处理的功率为3
‑
8kW。
[0031]采用上述进一步技术方案的有益效果：表面电晕处理使其表面能达到20
‑
35mN/m，利于后续上胶涂布工艺。
[0032]进一步，上述步骤(5)中氟树脂乳液为聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯
‑
六氟丙烯共聚物(FEP)、全氟丙基全氟乙烯基醚
‑
聚四氟乙烯共聚物(PFA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯
‑
四
氟乙烯共聚物(ETFE)、聚四氟乙烯/四氟乙烯
‑
六氟丙烯共聚物(PTFE/FEP)、聚四氟乙烯/全氟丙基全氟乙烯基醚
‑
聚四氟乙烯共聚物(PTFE/PFA)、聚四氟乙烯/乙烯
‑
四氟乙烯共聚物(PTFE/ETFE)、聚四氟乙烯/聚偏氟乙烯(PTFE/PVDF)中的一种或多种混合的乳液。
[0033]采用上述进一步技术方案的有益效果：上述氟树脂乳液选择生料带与PI薄膜间的结合力大幅提高。
[0034]进一步，上述步骤(5)中氟树脂乳液固含量为5
‑
60％。
[0035]采用上述进一步技术方案的有益效果本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将PTFE粉末和助剂混合均匀后进行熟化，将熟化后的原料经过压胚、推挤形成棒状料胚；(2)将棒状料胚压至薄膜带；(3)将薄膜带送入脱脂炉中进行脱脂，制得PTFE生料带；(4)将PTFE生料带进行表面电晕处理，使其表面能达到20
‑
35mN/m；(5)采用微凹式涂布机在表面电晕处理后的PTFE生料带表面涂覆氟树脂乳液、固化，得到涂层；(6)将涂层后的PTFE生料带与PI薄膜进行多层热压复合得到PI/PTFE复合绝缘膜，即所述无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。2.根据权利要求1所述一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中PI/PTFE复合绝缘膜最外层为PI薄膜，还包括以下步骤：在PI/PTFE复合绝缘膜外表面再次涂覆氟树脂乳液、固化，得到所述无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。3.根据权利要求1所述一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中助剂为石油醚、石蜡油、航空煤油、异构烷烃中的一种或几种的混合。4.根据权利要求1所述一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中PTFE粉末和助剂的重量比为100:(10
‑
30)。5.根据权利要求1所述一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中熟化温度为25
‑
40℃，熟化时间为8
‑
24h。6.根据权利要求1所述一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，其特征在于，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖超，刘宸宇，贝润鑫，韩春香，蒋俊超，杨明，唐泽，
申请(专利权)人：无锡顺铉光电科技有限公司无锡顺意锐新材料研究有限公司，
类型：发明
国别省市：