CN114714717B - 一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明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20‑35mN/m；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；将涂层后的PTFE生料带与PI薄膜进行多层热压复合得到所述聚酰亚胺复合膜。本发明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。

Description

一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，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。
背景技术
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。
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。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
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：
(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)将棒状料胚压成薄膜带；
(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，使其表面张力达到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，即上述无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。
本发明的有益效果：本发明首先制备得到超薄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。本发明可以实现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。
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。
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。
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。
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。
进一步，上述步骤(1)中PTFE粉末和助剂的重量比为100:(10-30)。
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。
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。
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。
进一步，上述步骤(1)中熟化温度为25-40℃，熟化时间为8-24h。
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。
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。
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。
进一步，上述步骤(2)中薄膜带厚度为5-50μm。
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。
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。
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。
进一步，上述步骤(4)中表面电晕处理的功率为3-8kW。
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张力达到20-35mN/m，利于后续上胶涂布工艺。
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-四氟乙烯共聚物(PFA)、聚偏氟乙烯(PVDF)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)中的一种或多种混合的乳液。
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。
进一步，上述步骤(5)中氟树脂乳液固含量为5-60％。
采用上述进一步技术方案的有益效果：适宜的氟树脂乳液固含量可以精确控制涂层厚度。
进一步，上述步骤(5)中微凹式涂布机的涂布线速度为2-25m/min，固化温度为140-400℃，固化时间为3-15分钟。
采用上述进一步技术方案的有益效果：上述工艺使涂层与生料带均匀、紧密贴附，无掉粉情况。
进一步，上述步骤(6)中多层热压复合的温度为180-430℃，多层热压复合的压力为0.5-10MPa，多层热压复合的时间为1-30s。
采用上述进一步技术方案的有益效果：上述多层热压复合工艺使涂层充分熔化，PTFE与PI紧密贴附，无收缩褶皱现象。
进一步，上述步骤(6)中PTFE生料带厚度为5-50μm，PI薄膜厚度为5-50μm，上述涂层厚度为0.5-5μm。
采用上述进一步技术方案的有益效果：将复合膜整体厚度控制在70μm以下，有利于线缆的无缝绕包和减重。
进一步，上述步骤(6)中PI薄膜为商用Kapton产品。
本发明还提供一种上述方法制备的无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。
本发明的有益效果：本发明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。
进一步，上述复合膜为PI层和PTFE层贴合的双层结构；或以PI层为中间层，PTFE层为上下表层的三层或多层复合结构，或以PTFE层为中间层，PI层为上下表层的三层或多层复合结构，PTFE层单面或双面涂覆氟树脂涂层。
采用上述进一步技术方案的有益效果：多层自定义组合，满足不同线规的航空线缆无缝绕包、绝缘和减重需求。一般线规越大，金属芯直径越大，所需复合膜厚度越厚。
附图说明
图1为实施例1聚酰亚胺复合膜结构示意图；
图2为实施例2聚酰亚胺复合膜结构示意图；
图3为实施例6聚酰亚胺复合膜结构示意图。
图1-2中，1-涂层1，2-PI，3-PTFE，4-涂层2。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1-8中，PI薄膜为商用Kapton产品。
实施例1
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：
(1)将5kgPTFE粉末和0.8kg助剂航空煤油混合均匀后进行熟化，混合转速为100rpm，混合时间为18分钟，熟化温度为25℃，熟化时间为24h，将熟化后的原料经过压胚、推挤形成棒状料胚，压胚的压力为4MPa，推挤速度为3cm/min；
(2)通过双辊压延机将棒状料胚压成厚度为5μm薄膜带；
(3)将薄膜带送入脱脂炉中进行脱脂，脱脂温度为180℃，脱脂时间为20分钟，制得厚度为5μm的PTFE生料带；
(4)将PTFE生料带进行表面电晕处理，表面电晕处理的功率为8kW，使其表面张力达到35mN/m；
(5)采用微凹式涂布机在表面电晕处理后的PTFE生料带双面涂覆FEP乳液，FEP乳液为科慕公司TE-9568，微凹式涂布机的涂布线速度为10m/min，氟树脂乳液固含量为10％，固化，得到厚度为1μm涂层，固化温度为140℃，固化时间为15分钟；
(6)将厚度为5μmPTFE生料带与厚度为50μm的PI薄膜放入高温覆膜机中进行多层热压复合得到PI层为中间层，两侧为PTFE层的无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜，多层热压复合的温度为380℃，压力为10MPa，时间为30s，聚酰亚胺复合膜结构见附图1。
实施例2
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：
(1)将5kgPTFE粉末和1kg助剂异构烷烃混合均匀后进行熟化，混合转速为160rpm，混合时间为15分钟，熟化温度为30℃，熟化时间为16h，将熟化后的原料经过压胚、推挤形成棒状料胚，压胚的压力为2MPa，推挤速度为4cm/min；
(2)通过双辊压延机将棒状料胚压成厚度为5μm薄膜带；
(3)将薄膜带送入脱脂炉中进行脱脂，脱脂温度为200℃，脱脂时间为10分钟，制得厚度为5μm的PTFE生料带；
(4)将PTFE生料带进行表面电晕处理，表面电晕处理的功率为8kW，使其表面张力达到35mN/m；
(5)采用微凹式涂布机在表面电晕处理后的PTFE生料带双面涂覆FEP乳液，FEP乳液为科慕公司TE-9568，微凹式涂布机的涂布线速度为10m/min，氟树脂乳液固含量为10％，固化，得到厚度为1μm涂层，固化温度为140℃，固化时间为15分钟；
(6)将厚度为5μmPTFE生料带与厚度为25μm的PI薄膜放入高温覆膜机中进行多层热压复合得到PTFE层为中间层，两侧为PI层的无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜，多层热压复合的温度为180℃，压力为10MPa，时间为30s。在PI/PTFE复合绝缘膜外表面再次涂覆1μm厚FEP乳液、固化，固化温度为400℃，固化时间为5分钟，得到无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。聚酰亚胺复合膜结构见附图2。
实施例3
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：
(1)将5kgPTFE粉末和1.5kg助剂石油醚混合均匀后进行熟化，混合转速为200rpm，混合时间为8分钟，熟化温度为40℃，熟化时间为8h，将熟化后的原料经过压胚、推挤形成棒状料胚，压胚的压力为5MPa，推挤速度为2cm/min；
(2)通过双辊压延机将棒状料胚压成厚度为15μm薄膜带；
(3)将薄膜带送入脱脂炉中进行脱脂，脱脂温度为200℃，脱脂时间为15分钟，制得厚度为15μm的PTFE生料带；
(4)将PTFE生料带进行表面电晕处理，表面电晕处理的功率为8kW，使其表面张力达到35mN/m；
(5)采用微凹式涂布机在表面电晕处理后的PTFE生料带双面涂覆FEP乳液，FEP乳液为科慕公司TE-9568，微凹式涂布机的涂布线速度为25m/min，氟树脂乳液固含量为5％，固化，得到厚度为1μm涂层，固化温度为180℃，固化时间为10分钟；
(6)将厚度为15μmPTFE生料带与厚度为20μm的PI薄膜放入高温覆膜机中进行多层热压复合得到PI层为中间层，两侧为PTFE层的无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜，多层热压复合的温度为360℃，压力为5MPa，时间为15s。
实施例4
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：
(1)将5kgPTFE粉末和1.5kg助剂石蜡油混合均匀后进行熟化，混合转速为200rpm，混合时间为10min，熟化温度为25℃，熟化时间为24h，将熟化后的原料经过压胚、推挤形成棒状料胚，压胚的压力为7MPa，推挤速度为1.5cm/min；
(2)通过双辊压延机将棒状料胚压成厚度为15μm薄膜带；
(3)将薄膜带送入脱脂炉中进行脱脂，脱脂温度为190℃，脱脂时间为15分钟，制得厚度为15μm的PTFE生料带；
(4)将PTFE生料带进行表面电晕处理，表面电晕处理的功率为8kW，使其表面张力达到35mN/m；
(5)采用微凹式涂布机在表面电晕处理后的PTFE生料带双面涂覆FEP乳液，FEP乳液为科慕公司TE-9568，微凹式涂布机的涂布线速度为25m/min，氟树脂乳液固含量为5％，固化，得到厚度为1μm涂层，固化温度为220℃，固化时间为10分钟；
(6)将厚度为15μmPTFE生料带与厚度为20μm的PI薄膜放入高温覆膜机中进行多层热压复合得到PTFE层为中间层，两侧为PI层的PI/PTFE复合绝缘膜，多层热压复合的温度为360℃，压力为5MPa，时间为15s。在PI/PTFE复合绝缘膜外表面再次涂覆1μm厚FEP乳液、固化，固化温度为400℃，固化时间5分钟，得到无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。
实施例5
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：
(1)将5kgPTFE粉末和1.3kg混合助剂混合均匀后进行熟化，混合助剂为异构烷烃与石油醚质量比8:2的混合物，混合转速为60rpm，混合时间为20分钟，熟化温度为35℃，熟化时间为14h，将熟化后的原料经过压胚、推挤形成棒状料胚，压胚的压力为4MPa，推挤速度为3.5cm/min；
(2)通过双辊压延机将棒状料胚压成厚度为10μm薄膜带；
(3)将薄膜带送入脱脂炉中进行脱脂，脱脂温度为220℃，脱脂时间为10分钟，制得厚度为10μm的PTFE生料带；
(4)将PTFE生料带进行表面电晕处理，表面电晕处理的功率为3kW，使其表面张力达到20mN/m；
(5)采用微凹式涂布机在表面电晕处理后的PTFE生料带双面涂覆PTFE:FEP＝3:7混合乳液，PTFE乳液为上海华谊三爱富新材料有限公司FR302，FEP乳液为科慕公司TE-9568，微凹式涂布机的涂布线速度为2m/min，氟树脂乳液固含量为60％，固化，得到厚度为5μm涂层，固化温度为280℃，固化时间为7分钟；
(6)将厚度为10μmPTFE生料带与厚度为15μm的PI薄膜放入高温覆膜机中进行多层热压复合得到PI层为中间层，两侧为PTFE层的无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜，多层热压复合的温度为400℃，压力为2MPa，时间为10s。
实施例6
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：
(1)将5kgPTFE粉末和1kg混合助剂混合均匀后进行熟化，混合助剂为异构烷烃与航空煤油质量比6:4的混合物，混合转速为80rpm，混合时间为18分钟，熟化温度为30℃，熟化时间为18h，将熟化后的原料经过压胚、推挤形成棒状料胚，压胚的压力为5MPa，推挤速度为2cm/min；
(2)通过双辊压延机将棒状料胚压成厚度为10μm薄膜带；
(3)将薄膜带送入脱脂炉中进行脱脂，脱脂温度为220℃，脱脂时间为10分钟，制得厚度为10μm的PTFE生料带；
(4)将PTFE生料带进行表面电晕处理，表面电晕处理的功率为5kW，使其表面张力达到30mN/m；
(5)采用微凹式涂布机在表面电晕处理后的PTFE生料带双面涂覆PFA乳液，PFA乳液为美国3M Dyneon 6900GZ，微凹式涂布机的涂布线速度为2m/min，氟树脂乳液固含量为60％，固化，得到厚度为5μm涂层，固化温度为380℃，固化时间为7分钟；
(6)将厚度为10μmPTFE生料带与厚度为15μm的PI薄膜放入高温覆膜机中进行热压复合得到一侧为PI层，另一侧为PTFE层的双层复合绝缘膜。多层热压复合的温度为400℃，压力为2MPa，时间为10s。在PI/PTFE复合绝缘膜PI侧外表面再次涂覆5μm厚PFA乳液、固化，固化温度为400℃，固化时间为5分钟，得到无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。聚酰亚胺复合膜结构见附图3。
实施例7
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：
(1)将5kgPTFE粉末和1kg混合助剂混合均匀后进行熟化，混合助剂为航空煤油与石油醚质量比5:5的混合物。混合转速为120rpm，混合时间为15分钟，熟化温度为35℃，熟化时间为12h，将熟化后的原料经过压胚、推挤形成棒状料胚，压胚的压力为6MPa，推挤速度为1.7cm/min；
(2)通过双辊压延机将棒状料胚压成厚度为50μm薄膜带；
(3)将薄膜带送入脱脂炉中进行脱脂，脱脂温度为250℃，脱脂时间为5分钟，制得厚度为50μm的PTFE生料带；
(4)将PTFE生料带进行表面电晕处理，表面电晕处理的功率为5kW，使其表面张力达到30mN/m；
(5)采用微凹式涂布机在表面电晕处理后的PTFE生料带双面涂覆PVDF乳液，PVDF乳液为法国阿科玛761溶解在极性溶剂DMF中，PVDF的浓度为3-20wt％。
微凹式涂布机的涂布线速度为15m/min，氟树脂乳液固含量为5％，固化，得到厚度为0.5μm涂层，固化温度为320℃，固化时间为3分钟；
(6)将厚度为50μmPTFE生料带与厚度为5μm的PI薄膜放入高温覆膜机中进行热压复合得到一侧为PI层，另一侧为PTFE层的双层复合绝缘膜。多层热压复合的温度为430℃，压力为0.5MPa，时间为1s。在PI/PTFE复合绝缘膜PI侧外表面再次涂覆0.5μm厚PVDF乳液、固化，固化温度为400℃，固化时间5分钟，得到无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。
实施例8
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：
(1)将5kgPTFE粉末和1.3kg混合助剂混合均匀后进行熟化，混合助剂为石蜡油与石油醚质量比7:3的混合物。混合转速为180rpm，混合时间为10分钟，熟化温度为40℃，熟化时间为10h，将熟化后的原料经过压胚、推挤形成棒状料胚，压胚的压力为7MPa，推挤速度为1.5cm/min；
(2)通过双辊压延机将棒状料胚压成厚度为50μm薄膜带；
(3)将薄膜带送入脱脂炉中进行脱脂，脱脂温度为250℃，脱脂时间为5分钟，制得厚度为50μm的PTFE生料带；
(4)将PTFE生料带进行表面电晕处理，表面电晕处理的功率为5kW，使其表面张力达到30mN/m；
(5)采用微凹式涂布机在表面电晕处理后的PTFE生料带双面涂覆PTFE:FEP＝8:2的混合乳液，PTFE乳液为上海华谊三爱富新材料有限公司FR302，FEP乳液为科慕公司TE-9568，微凹式涂布机的涂布线速度为15m/min，氟树脂乳液固含量为5％，固化，得到厚度为0.5μm涂层，固化温度为400℃，固化时间为3分钟；
(6)将厚度为50μmPTFE生料带与厚度为5μm的PI薄膜放入高温覆膜机中进行热压复合得到一侧为PI层，另一侧为PTFE层的双层复合绝缘膜。多层热压复合的温度为430℃，压力为0.5MPa，时间为1s。在PI/PTFE复合绝缘膜PI侧外表面再次涂覆0.5μm厚PTFE:FEP＝8:2的混合乳液、固化，固化温度为400℃，固化时间为5分钟，得到无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。
实施例1-8聚酰亚胺复合膜性能测试结果表
由于PI和PTFE本身表面能很低，二者常规热复合剥离强度不足0.1N/mm，由表1可以看出，本发明聚酰亚胺复合膜均可大幅提高PI层与PTFE层间结合力，极大提高了绝缘膜对线缆金属芯材的保护能力。
此外，通过对比表中力学和电学性能可以发现，以PTFE生料带为中间层，PI层为表层的复合绝缘膜力学性能、电绝缘性能和层间剥离力均显著高于以PI层为中间层的样品，这是由于聚酰亚胺本身是高强度、高绝缘性能的主要载体，双层结合可以大幅提高复合膜机械强度和击穿电压，此外，PI层相比PTFE层刚性更强，热复合时可以更好实现压应力传递，复合膜层间剥离强度最高达到3.66N/mm。
对所公开的实施例的说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

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）将棒状料胚压成薄膜带；
（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，使其表面张力达到20-35mN/m；
（5）采用微凹式涂布机在表面电晕处理后的PTFE生料带双面涂覆氟树脂乳液、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中间层为PTFE层，上下表层为PI层的PI/PTFE复合绝缘膜；
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。
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（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。
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PTFE粉末和助剂的重量比为100:（10-30）。
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）中熟化温度为25-40℃，熟化时间为8-24h。
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（5）中氟树脂乳液为聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、全氟丙基全氟乙烯基醚-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯或乙烯-四氟乙烯共聚物中的一种或多种混合物的乳液。
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（6）中多层热压复合的温度为180-430℃，多层热压复合的压力为0.5-10MPa，多层热压复合的时间为1-30s。
7.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PTFE生料带厚度为5-50μm，PI薄膜厚度为5-50μm，所述涂层厚度为0.5-5μm。
8.一种权利要求1-7任一项所述方法制备的无缝绕包线缆用聚酰亚胺复合膜。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2924732Y (zh) * 2006-06-05 2007-07-18 南京全信传输科技有限公司 聚酰亚胺与改性聚四氟乙烯组成的薄膜绕包绝缘高温电线
CN204516382U (zh) * 2015-04-01 2015-07-29 上海浦东申伟线缆有限公司 航空航天用聚四氟乙烯薄膜和四氟乳液涂层无缝绕包线
CN111844976A (zh) * 2019-04-12 2020-10-30 江苏泛亚微透科技股份有限公司 一种聚酰亚胺-氟聚合物绝缘复合材料、制备方法及其应用
CN212342338U (zh) * 2020-06-23 2021-01-12 南昌新华电缆有限公司 一种带屏蔽层的绝缘高温导线
CN113035470A (zh) * 2021-03-16 2021-06-25 东华大学 一种聚酰亚胺复合膜及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2924732Y (zh) * 2006-06-05 2007-07-18 南京全信传输科技有限公司 聚酰亚胺与改性聚四氟乙烯组成的薄膜绕包绝缘高温电线
CN204516382U (zh) * 2015-04-01 2015-07-29 上海浦东申伟线缆有限公司 航空航天用聚四氟乙烯薄膜和四氟乳液涂层无缝绕包线
CN111844976A (zh) * 2019-04-12 2020-10-30 江苏泛亚微透科技股份有限公司 一种聚酰亚胺-氟聚合物绝缘复合材料、制备方法及其应用
CN212342338U (zh) * 2020-06-23 2021-01-12 南昌新华电缆有限公司 一种带屏蔽层的绝缘高温导线
CN113035470A (zh) * 2021-03-16 2021-06-25 东华大学 一种聚酰亚胺复合膜及其制备方法和应用

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