[发明专利]含氟层聚酰亚胺复合材料的制备方法及用于该方法的设备

说明书

技术领域

本发明属于聚酰亚胺材料领域，具体涉及一种含氟层聚酰亚胺复合材料的制备方法以及用于该方法的设备。

背景技术

含氟层聚酰亚胺复合材料，是由聚酰亚胺薄膜单面或者双面复合一层或者多层含氟材料，经过主成型而成。这种复合材料综合了聚酰亚胺和含氟材料的优点，具有耐高/低温、耐幅射、耐候，并可在200-370℃熔融自粘。其优异的电气性能，使其广泛用于电线、电缆、石油工业、航空航天等领域。

氟材料普遍熔点高、熔程短；高熔点导致氟材料熔融困难，短熔程导致氟材料流动性差，一过熔点，氟材料的粘度迅速下降；所以氟材料的熔融加工性能太差，因此现有技术中，制备含氟层聚酰亚胺复合材料，均采用浸渍涂覆法，即将各种氟材料的悬浮液涂覆在聚酰亚胺薄膜表面，依靠重力流平，然后干燥或者烧结得到产品；但是此方法制备的产品厚度均匀性较差，且无法避免如气泡，颗粒、流胶痕等外观缺陷，同时这种方法很难生产超薄氟层（低于0.005mm）及超厚氟层（高于0.15mm）材料。

随着科技的发展，目前这种含氟层聚酰亚胺复合材料用量日益增加，且使用环境越来越苛刻，但涂覆法制备含氟层聚酰亚胺复合材料时，依靠重力流平、需要将大量水分烘干，因此车速非常缓慢（一般为0.8-3m/min），生产效率低下；同时氟材料的悬浮液再生产时加入了大量的乳化剂、消泡剂等添加剂，这在加工复合材料、后期使用时均带来很大麻烦，且大量添加剂会破坏氟层材料以及氟层材料与聚酰亚胺的内在结构，在一定程度上影响了含氟层聚酰亚胺复合材料的性能。

目前，涂覆法制备的含氟层聚酰亚胺复合材料已满足不了工业上对该类产品的性能要求，急需研发一种新的工艺以高效的制备出厚薄跨度大的含氟层聚酰亚胺复合材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种含氟层聚酰亚胺复合材料的制备方法以及用于该方法的设备。本发明首以熔融浇铸的方式将氟材料复合至聚酰亚胺薄膜上，实现了多层复合、单/双面复合，并可制备不同氟层厚度的复合材料，工艺简洁、精度高、效率高，具有广阔的工业应用前景。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种含氟层聚酰亚胺复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将处理后的聚酰亚胺薄膜以0.5-100m/min的速度经过挤出浇铸系统，制备复合氟材料的聚酰亚胺薄膜；复合氟材料的聚酰亚胺薄膜经过成型处理后得到含氟层聚酰亚胺复合材料；

所述挤出浇铸系统包括储料器、螺杆挤出机以及挤出模头；

所述挤出模头设有加热装置；

所述制备复合氟材料的聚酰亚胺薄膜的步骤为，氟材料由储料器进入螺杆挤出机中，经挤出模头挤出后浇铸在聚酰亚胺薄膜上，得到复合氟材料的聚酰亚胺薄膜；

所述成型处理包括冷却处理；所述冷却处理的温度为-15～60℃。

上述技术方案中，所述聚酰亚胺薄膜的处理为表面处理。表面处理为了提高聚酰亚胺薄膜的附着力及清除表面的灰尘油污等，一般为电晕处理；电晕处理的条件为：功率0-6KW、频率20-25KHZ，单面/双面处理。

优选的技术方案中，聚酰亚胺薄膜经过纠偏装置后再经过挤出浇铸系统。

上述技术方案中，所述成型处理还包括定型处理与烧结处理；所述定型处理的温度为低于氟材料熔点50～80℃；所述烧结处理的温度为高于氟材料熔点60～120℃。

优选的技术方案中，复合氟材料的聚酰亚胺薄膜经过成型处理后再经过静电消除，得到含氟层聚酰亚胺复合材料。

优选的技术方案中，将处理后的聚酰亚胺薄膜以10-100m/min的速度经过挤出浇铸系统。现有技术的车速最高为3m/min，本发明最高可达100m/min，而且制备的产品性能好，取得了意想不到的效果。

上述技术方案中，所述氟材料为聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、可溶性聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯中的一种或者一种以上混合物；所述聚酰亚胺薄膜为热固性材料，其没有确定的熔点，短期使用温度超过400℃。