高温绝缘带和用其覆套的电线或电缆制造技术

技术编号:8218687 阅读:139 留言:0更新日期:2013-01-17 23:51
本发明专利技术提供复合绝缘带(20),其包括具有至少两层的叠层物或共挤出物,所述叠层物或共挤出物包括具有分散有云母粒子的聚合物基质的绝缘第一层(24)和具有含有芳族环和/或杂环且具有至少350℃的熔点和至少150℃的玻璃化转变温度的聚合物的第二层(26)。所述带可用以在诸如电线的导体(10)上形成多层包覆层。具有诸如PTFE的含氟聚合物的外部保护层(28)可通过包裹或挤出围绕所包裹的带而施加。?

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高温绝缘带和用其覆套的电线或电缆本专利技术涉及适合在诸如在钻井或采矿、商用或军用航空航天和船舶应用及汽车、轨道和大量运输的有需求的或恶劣的条件中使用的高性能、耐高温的电线和电缆,其还可为耐火的。这类电缆可能暴露于极端温度以及暴露于腐蚀性物质或气氛或者暴露于火。高性能电线通常包括功能性芯,诸如电导体或光学纤维;和一个或多个绝缘和/或保护包覆层。这些包覆层应为柔性且体积不庞大的,因为在很多情况下需要电线具有小直径。所述小直径、高性能的电线可通过包裹薄的单层或多层带、通过挤出或通过这些技术的组合来形成。 已知各种类型的聚合物适用于电线和电缆护套,诸如聚四氟乙烯(PTFE)和聚醚醚酮(PEEK)。PTFE具有非常坚韧以及化学惰性、高软化点、低摩擦系数和优良电绝缘性质的优势。已经发现PEEK日益用于电线和电缆护套中,因为其具有优良的耐燃性、在极低发烟的情况下自动灭火。其还具有优良伸长率、处于诸如薄膜的薄片状态下的优良柔性和对于动态切割和擦刮磨损的优良机械抗性。然而,其可对电弧径迹以及由丙酮和强酸引起的侵蚀敏感。EP-A-572 177公开了多孔PTFE和PEEK的电绝缘叠层物。其目的在于提供用于航空电线绝缘的柔性电绝缘材料,其为轻质的,具有高机械强度、耐热性和耐化学性及降低的介电常数。需要耐火以及耐极高温度的电线和电缆绝缘材料。赋予这种耐燃性的一种方式是施加包含分散在聚合物基质中的云母粒子(典型地薄片)的包覆层。JP-A-2003100149例如公开了细云母粉和玻璃粉在聚硅氧烷树脂中的分散体用于涂覆耐火电缆的用途。然而,云母可增加成本且因此需要降低电缆护套的云母含量。例如,JP-A-2006120456设法通过组合玻璃带以赋予聚硅氧烷带拉伸强度和尺寸稳定性来赋予耐热性、电特性和胶粘性来避免使用云母。JP-A-2000011772公开了用与氢氧化铝和云母粉混合的交联聚硅氧烷橡胶制成的耐火包覆层。还需要直径减小的电线和电缆,其可通过使用厚度减小的护套来获得。GB-A-2460686公开了具有功能性芯和包括包含分配在诸如聚硅氧烷的聚合物基质中的云母粒子的内部防火层、PEEK包裹薄膜和具有PEEK或另一聚合物的外包覆层的护套的电线。以这种方式,可得到需要的耐温度性和耐燃性,而云母限制在三层中的一层中,该层的厚度优选不超过100 μ m。W08900757 (Penneck)描述了具有优良电性质和机械性质的电线,其具有围绕导体的无机电弧控制层、围绕电弧控制层的包含芳族聚合物的绝缘层和围绕绝缘层的第二径迹控制层。该电线显示出优良的耐干电弧和湿径迹性质。然而,仍然需要除了具有优良的绝缘性和耐高温性以外还具有特别是在高温下改善的机械性质的电线和电缆。根据本专利技术的第一方面,提供包括具有至少两层的叠层物或共挤出物的复合绝缘带,所述叠层物或共挤出物包括具有聚合物基质的绝缘第一层,其优选耐高温且也可耐火,其中分散有云母粒子;和具有含有芳族环和/或杂环且具有至少350°c的熔点和至少150°C的玻璃化转变温度的聚合物的第二构造层。绝缘云母层可具有背衬层,例如具有玻璃纤维的支撑层或具有诸如聚烯烃的另一聚合物的层。在另一实施方案中,复合带可具有施加到第二层的与第一层相反的表面上和/或施加到第一层的与第二层相反的表面上的含氟聚合物包覆层。所述含氟聚合物层可例如基于PTFE、PFA或FEP且可通过包括施加为包覆层的各种方法施加。施加到电线的内部和/或外部含氟聚合物层的优势包括 (i)增强的电绝缘; ( )改善的对于电线终端的绝缘材料剥落;和· (iii)在含氟聚合物包覆层在用包裹的带绝缘的电线外侧的情况下,可以加热该含氟聚合物层以将其熔化并产生均匀层。根据本专利技术的另一方面,提供包括芯和聚合物护套的电线或电缆,其中所述护套包括 (a)用靠近所述芯的第一层包裹于所述芯周围的如上定义的复合绝缘带;和 (b)包裹的或挤出的具有含氟聚合物的外层。绝缘第一层包含分散在诸如聚合硅氧烷的聚合物基质中的云母。可以有利地在施加挤出的外部含氟聚合物层之前施加胶粘连接层,特别是在复合带包括含氟聚合物包覆层且在包裹带的第二层上形成外包覆层的情况下。所述连接层的合适材料包括用环氧化物或顺丁烯二酸官能化的(epoxy or maleic functionalized)氟化弹性体或更优选诸如PFA或PTFE的官能化含氟聚合物。所述胶粘连接层可通过挤出或通过诸如浸涂的其他涂覆方法施加。另外或供选地,可在施加含氟聚合物外层之前进行加热或烧结步骤以熔化包裹的复合带的第一层和第二层。为了额外的强度、耐化学性、柔性和/或耐燃性而提供含氟聚合物外层(b)。该外层例如可包含聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚氟烷氧基(PFA)或这些聚合物的任意的共聚物或共混物或合金。该外层可固定或可优选在3500C _420°C的温度下熔化或烧结。带的第二构造层例如可包含聚芳醚酮(PAEK)或其共混物或合金。这些包含芳族环的链,其中一些芳族环由氧原子连接,且其他芳族环由羰基连接。适合本专利技术的目的的那些具有比PEEK高的熔点和玻璃化转变温度。具有所需要的熔点(Tm)和玻璃化转变温度(Tg)的PAEK的实例列于下表I中,其中所述聚合物由其缩写名称识别,其中E代表醚,K代表酮且Φ指代苯环,因此例如PEKK为聚醚酮酮。优选的聚合物为其中酮连接键与醚连接键的比例为1:1或更大的那些聚合物,这些化合物具有较高的Tg和Tm。权利要求1.复合绝缘带(20),其包括具有至少两层的叠层物或共挤出物,所述叠层物或共挤出物包括具有分散有云母粒子的聚合物基质的绝缘第一层(24)和具有含有芳族环和/或杂环且具有至少350°C的熔点和至少150°C的玻璃化转变温度的聚合物的第二层(26)。2.权利要求I的复合绝缘带,其中所述第二层(26)包含含有至少65重量%的聚芳醚酮(PAEK)的共混物或合金,所述聚芳醚酮具有至少1:1的酮与连接芳族环的醚基的比例。3.权利要求2的复合绝缘带,其中所述第二层(26)的PAEK与含有与五元环稠合的六元环的杂环单元的聚合物共混或合金化。4.前述权利要求中任一项的复合绝缘带,其中所述绝缘第一层(24)具有施加到其与所述第二层(26)相反的表面上的氟烃或聚硅氧烷层或包覆层(25)。5.前述权利要求中任一项的复合绝缘带,其还包括在所述第二层(46)的与所述第一层(44)相反的一侧上的具有含氟聚合物的层(47)。6.电线或电缆,其包括芯(10)和聚合物护套(16、28),其中所述护套包括 (a)用靠近所述芯的所述第一层(24)包裹于所述芯周围的前述权利要求中任一项的复合绝缘带(20)和 (b)包裹的或挤出的具有含氟聚合物的外层(28)。7.权利要求6的电线或电缆,其中所述外部保护性聚合物层(28)烧结或熔化。8.权利要求6或7的电线或电缆,其中所述第二层(26)至少部分地烧结或熔化。9.权利要求8的电线或电缆,其中所述整个护套(16)烧结。10.权利要求6-9中任一项的电线或电缆,其中所述叠层复合薄膜(20)以40-70%、优选48-58%的重叠螺旋卷绕到所述芯(10)上。11.权利要求6-10中任一项的电线或电缆,其中所述保护性外层作为所述复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P哈蒙德A帕格利厄卡
申请(专利权)人:泰科电子英国有限公司
类型:
国别省市:

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