CN106710683B - 聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆及制备法 - Google Patents

聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆及制备法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆，其结构包括若干根绞合在一起的导体(1)，每根导体(1)外绕包有复合绝缘层(2)；所述复合绝缘层(2)有内层的聚酰亚胺材料绕包层和外层的聚四氟乙烯绕包层组成。其制备方法，包括如下步骤：1）选用镀银或镀镍铜绞线导体；2）绕包复合绝缘层；3）高温烧结，并进行表面处理；4）成缆。本发明的优点：1）复合绝缘层表面光滑；2）耐磨性高；3）轻量化和鲁棒性优秀；4）卓越的环境适用性；5）抗腐蚀；6）耐电弧；7）机械性能优良。

Description

聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆及制备法
技术领域
本发明涉及的是一种聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆及其制备方法，属于电缆制造技术领域。
背景技术
聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆是在参照了GJB 773B-201X和美标SAE AS22759 186～187,191～192技术指标的基础上，为了适应海军（舰载）航空领域的应用而设计研发的，QLYW系列光滑型电线电缆在常规型聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘电线电缆（美标SAE AS22759 86～87,91～92）基础上进行了升级改进，增加表面光滑度指标、耐刮磨指标、加严了耐干电弧试验和耐湿电弧试验，使其比常规型聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘电线电缆性能更加优越。
本发明能够适应航空苛刻环境工作，具有机械强度高，重量轻、外径小、表面光滑平整、化学性能稳定等特点以及耐酸、碱、油等溶剂侵蚀、耐刮磨、耐干湿电弧、耐潮湿、耐电冲击、耐短时高温冲击，耐水解、优异的耐热老化性能，在（-65～+260）℃范围内长期使用。
发明内容
本发明提出的是一种聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆及其制备方法，其目的旨在克服现有常规型聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘电线电缆所存在的缺陷：表面光滑度不好，耐刮磨性能不强，不适合海军（舰载）航空领域的应用等。
本发明的技术解决方案：聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆，其结构包括若干根绞合在一起的导体1，每根导体1外绕包有复合绝缘层2；所述复合绝缘层2有内层的聚酰亚胺材料绕包层和外层的聚四氟乙烯绕包层组成。
聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆的制备方法，包括如下步骤：
1）选取镀银或镀镍铜绞线导体；
2）采用同心式绕包机先绕包厚度为0.03mm-0.05mm的聚酰亚胺（PI）复合带1层，然后绕包厚度为0.05mm的聚四氟乙烯（PTFE生料带）1层，绕包搭盖率为50.5%～54%；
3）绕包后，再采用烧结炉进行高温烧结（烧结温度300℃～560℃，烧结2～8m/min速度），使聚酰亚胺材料绕包层和聚四氟乙烯绕包层粘连为一体形成电线，并在烧结期间使用工装进行表面处理，提高复合绝缘层2表面的光滑度；所述工装为几组不同方向导轮，安装在烧结炉前部和中部，处理时紧压在线缆表面，使软化的线缆绝缘表面更加光滑平整；
4）成缆：若干根电线使用成缆机绞合成为一根电缆。
本发明具有以下优点：
1）复合绝缘层2表面光滑度≤10%，比常规的聚酰亚胺绕包线(SAE-AS22759/80～92)更光滑；
2）耐磨性：比常规的聚酰亚胺绕包线(SAE-AS22759/80～92)具有更优秀的耐磨性能，耐刮磨次数＞5000次；
3）轻量化和鲁棒性（robust）：采用了轻量化结构，有效地减少了线缆的重量和尺寸，提供0.006inch和0.008inch两种绝缘层规格，在无保护情况下，QLYW系列电线电缆具有优秀的鲁棒性；
4）卓越的环境适用性：具有优异的电气绝缘性能和耐高低温性能，可在-65℃～260℃温度下持续使用（镀镍系列），耐高温冲击、能够在320℃温度下短期使用，可以适应海军（舰载）航空领域的应用；
5）抗腐蚀：化学性能稳定，耐酸、碱、油等溶剂侵蚀，且具有优异的耐热老化性能和耐潮、耐水解性能；
6）耐电弧：无论是干燥环境还是潮湿环境，在航空系统电压下具有非常优秀的耐电弧性能，并基本不受UV的影响；
7）机械性能：具有优秀的柔韧性、抗磨损特性和抗刺穿、抗切通性能，能够很好的满足恶劣环境下应用的需求。
附图说明
附图1是QLYW系列电线电缆的生产工艺流程图。
附图2是线规号为（AWG）24～10电线结构示意图。
附图3是无屏蔽无护套电缆结构示意图。
附图4是无屏蔽有护套电缆结构示意图。
附图5是有屏蔽无护套电缆结构示意图。
附图6是有屏蔽有护套电缆结构示意图。
附图中1是导体，2是复合绝缘层，3是屏蔽层，4是复合护套层。
具体实施方式
对照附图，聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆，其结构包括若干根绞合在一起的绕包有复合绝缘层2的导体1；所述复合绝缘层2有内层的聚酰亚胺材料绕包层和外层的聚四氟乙烯绕包层组成。
所述导体1是美标规格为AWG24～10的镀银或镀镍铜绞线导体。
所述聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆外围还包裹有屏蔽层3，形成有屏蔽无护套电缆，所述屏蔽层3由镀银镀镍圆铜线或扁铜线编织形成，屏蔽密度不小于85%。
所述聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆外围还绕包有复合护套层4，形成无屏蔽有护套电缆，所述复合护套层4有内层绕包的聚酰亚胺绕包层和外层绕包的聚四氟乙烯绕包层组成，绕包搭盖率为54%～56%。
所述聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆外围还包裹有屏蔽层3，屏蔽层3外围包裹有复合护套层4，形成有屏蔽有护套电缆。
所述的若干根为2-6根。
所述复合绝缘层2的表面光滑度≤10%。
聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆的制备方法，包括如下步骤：
1）选取美标规格为AWG24～10的镀银或镀镍铜绞线导体；
2）采用同心式绕包机在镀银或镀镍铜绞线导体外绕包厚度为0.03mm-0.05mm的聚酰亚胺（PI）复合带1层，然后再绕包厚度为0.05mm的聚四氟乙烯（PTFE生料带）1层，绕包搭盖率为50.5%～54%；
3）绕包后，采用烧结炉进行高温烧结（烧结温度300℃～560℃，烧结2～8m/min速度），使聚酰亚胺材料绕包层和聚四氟乙烯绕包层粘连为一体形成电线，并在烧结期间使用工装进行表面处理（工装为几组不同方向导轮，安装在烧结炉前部和中部，处理时紧压在线缆表面，使软化的线缆绝缘表面更加光滑平整），提高复合绝缘层2表面的光滑度；
4）成缆：若干根电线使用成缆机绞合成为一根电缆。
所述聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆的制备方法还包括在电缆外包裹复合护套层4，具体为：在电缆外采用同心式绕包机先绕包厚度为0.03mm的聚酰亚胺（PI）复合带1层，再绕包厚度为0.05mm的聚四氟乙烯（PTFE生料带）1层，绕包搭盖率为54%～56%；最后采用烧结炉进行高温烧结（烧结温度300℃～560℃，烧结2～8m/min速度），使两层带材粘连为一体，形成无屏蔽有护套电缆。
所述聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆的制备方法还包括在电缆外包裹屏蔽层3，形成有屏蔽无护套电缆，屏蔽密度不小于85%；所述屏蔽层3由镀银镀镍圆铜线或扁铜线编织形成。
所述聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆的制备方法还包括如下步骤：
5)在电缆外包裹屏蔽层3，屏蔽密度不小于85%；所述屏蔽层3由镀银镀镍圆铜线或扁铜线编织形成；
6)在屏蔽层3外包裹复合护套层4，具体为：在电缆外采用同心式绕包机先绕包厚度为0.03mm的聚酰亚胺（PI）复合带1层，然后再绕包厚度为0.05mm的聚四氟乙烯（PTFE生料带）1层，绕包搭盖率为54%～56%；最后采用烧结炉进行高温烧结（烧结温度300℃～560℃，烧结2～8m/min速度），使两层带材粘连为一体，形成有屏蔽有护套电缆。
实施例
QLYW11223-20-WU/W，采用19根0.203mm镀镍圆铜丝绞合，经过压缩模具，获得(0.95±0.02)mm的绞合导体；采用同心式绕包机绕包0.05mm厚度聚酰亚胺带1层、绕包0.05mm厚度聚四氟乙烯带1层，搭盖率处于50.5%～54%之间；绕包后，经过烧结炉进行高温烧结（烧结温度300℃～560℃，烧结2～8m/min速度），使两层带材成为一体，并在烧结期间使用工装进行表面处理（工装为几组不同方向导轮，安装在烧结炉前部和中部，处理时紧压在线缆表面，使软化的线缆绝缘表面更加光滑平整），提高绝缘表面光滑度；然后将3根电线使用成缆机绞合成为一根电缆，再采用0.10mm直径镀镍圆铜线编织屏蔽，屏蔽密度不小于85%；编织屏蔽后进行护套绕包，采用同心式绕包机绕包0.03mm厚度聚酰亚胺带1层、绕包0.05mm厚度聚四氟乙烯带1层，搭盖率处于54%～56%之间，最后经过烧结炉进行高温烧结（烧结温度300℃～560℃，烧结2～8m/min速度），使两层带材成为一体，并使聚四氟乙烯材料结晶，增强护套的机械性能和电性能。

Claims (8)

1.聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆，其特征是包括若干根绞合在一起的导体(1)，每根导体(1)外绕包有复合绝缘层(2)；所述复合绝缘层(2)由内层的聚酰亚胺材料绕包层和外层的聚四氟乙烯绕包层组成；
其制备方法包括如下步骤：
1）选取镀银或镀镍铜绞线导体；
2）采用同心式绕包机在镀银或镀镍铜绞线导体外绕包厚度为0.03mm-0.05mm的聚酰亚胺复合带1层，然后再绕包厚度为0.05mm的聚四氟乙烯1层，绕包搭盖率为50.5%～54%；
3）绕包后，采用烧结炉进行高温烧结，烧结温度300℃～560℃，烧结速度2～8m/min，使聚酰亚胺材料绕包层和聚四氟乙烯绕包层粘连为一体形成电线，并在烧结期间使用工装进行表面处理，提高复合绝缘层(2)表面的光滑度；所述工装为几组不同方向导轮，安装在烧结炉前部和中部，处理时紧压在线缆表面，使软化的线缆绝缘表面更加光滑平整；
4）成缆：若干根电线使用成缆机绞合成为一根电缆。
2.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆，其特征是外围还包裹有镀银镀镍圆铜线或扁铜线编织形成的屏蔽层(3)；屏蔽密度不小于85%，形成有屏蔽无护套电缆。
3.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆，其特征是外围还包裹有复合护套层(4)，形成无屏蔽有护套电缆。
4.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆，其特征是外围还包裹有屏蔽层(3)，屏蔽层(3)外围包裹有复合护套层(4)，形成有屏蔽有护套电缆。
5.根据权利要求4所述的聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆，其特征是所述复合护套层(4)由内层绕包的聚酰亚胺绕包层和外层绕包的聚四氟乙烯绕包层组成，绕包搭盖率为54%～56%。
6.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆，其特征是所述复合绝缘层(2)的表面光滑度≤10%。
7.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆，其特征是还包括在电缆外包裹复合护套层(4)，具体为：在电缆外采用同心式绕包机先绕包厚度为0.03mm的聚酰亚胺复合带1层，再绕包厚度为0.05mm的聚四氟乙烯1层，绕包搭盖率为54%～56%；最后采用烧结炉进行高温烧结，烧结温度300℃～560℃，烧结速度2～8m/min，使两层带材粘连为一体，形成无屏蔽有护套电缆。
8.根据权利要求1所述的聚四氟乙烯/聚酰亚胺复合绝缘光滑型电线电缆，其特征是其制备方法还包括如下步骤：
5)在电缆外包裹屏蔽层(3)，屏蔽密度不小于85%；所述屏蔽层(3)由镀银镀镍圆铜线或扁铜线编织形成；
6)在屏蔽层(3)外包裹复合护套层(4)，具体为：在电缆外采用同心式绕包机先绕包厚度为0.03mm的聚酰亚胺复合带1层，然后再绕包厚度为0.05mm的聚四氟乙烯1层，绕包搭盖率为54%～56%；最后采用烧结炉进行高温烧结，烧结温度300℃～560℃，烧结速度 2～8m/min，使两层带材粘连为一体，形成有屏蔽有护套电缆。
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