[发明专利]聚酰亚胺绝缘电缆及其制备方法

说明书

本发明涉及电缆，具体地，公开了一种聚酰亚胺绝缘电缆及其制备方法。该方法制备的电缆绝缘层不仅具有良好的绝缘效果，而且，能保证电缆在长时间弯曲、拖动的使用工况下，绝缘层不会滑移开裂，保证绝缘性能稳定，不仅如此，该绝缘层耐高温、质软、质轻，耐水湿，非常适用于航空航天等特征电缆领域。另外，该电缆绝缘层的方法简单，不需要采用高昂的设备即可实现该电缆绝缘层的制备，非常利于方法的推广应用。

技术领域

本发明涉及电缆，具体地，涉及聚酰亚胺绝缘电缆及其制备方法。

背景技术

电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等等。它们都是由单股或多股导线和绝缘层组成，用来连接电路、电器等。随着人类的用电加剧，电缆得到了广泛的应用，电缆内部导体容易产热，材质不好的电缆容易引发火灾，为此电缆的内部结构的设计及其内部材料的运用，很大程度上决定了电缆的安全性能。由于电缆在使用过程中需要弯曲、缠绕等，要求电缆在满足电缆基本性能的基础上，还需要具有较高的柔软度。

聚酰亚胺薄膜因其具有优越的电性能及较高的机械强度，密度较小，耐高低温、耐高能电子辐射等特点，因此广泛使用于航空航天领域，然而，由纯聚酰亚胺薄膜绕包而成的电线存在很多的缺点：不阻燃，不耐水解，并且绝缘层很难与内导体剥离，在其所组成的线路系统中容易发生串弧现象等(所谓串弧性是指存在于两根或多根导线间的一种电击穿扩展现象，表现为一旦一个线路产生一个击穿，这个失效会向另外的线路扩展，导致线路严重失效，甚至快速燃烧)。

现有技术中为了弱化聚酰亚胺薄膜的缺点，开发了聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜，例如，中国专利申请201310717388.2公开了一种耐电晕聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜，包括：薄膜层A，为耐电晕聚酰亚胺薄膜，是所述复合薄膜的主体结构；所述薄膜层A的厚度不低于复合薄膜总厚度的1/3；薄膜层B，含有聚全氟乙丙烯树脂及填充于其间的纳米无机填料，所述薄膜层B覆盖于所述薄膜层A的至少一面，由此所述复合薄膜具有A-B两层结构或B-A-B三层结构；所述单个薄膜层B的厚度不超过复合薄膜总厚度的1/2。但是，上述聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜虽然克服了聚酰亚胺薄膜存在的不阻燃，不耐水解的缺陷，但是，该聚酰亚胺-聚全氟乙丙烯复合薄膜制备工艺繁杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供聚酰亚胺绝缘电缆及其制备方法，该电缆克服了常规使用聚酰亚胺薄膜不阻燃，不耐水解的缺陷，运用聚四氟乙烯微孔膜绕包形成第一绝缘层，用聚酰亚胺薄膜绕包形成第二绝缘层，然后在聚酰亚胺薄膜绝缘层喷涂聚四氟乙烯水性溶液，该方法制备的电缆绝缘层不仅具有良好的绝缘效果，而且，能保证电缆在长时间弯曲、拖动的使用工况下，绝缘层不会滑移开裂，保证绝缘性能稳定，不仅如此，该绝缘层耐高温、质软、质轻，耐水湿，阻燃，非常适用于航空航天等特征电缆领域。另外，该电缆绝缘层的方法简单，不需要采用高昂的设备即可实现该电缆绝缘层的制备，非常利于方法的推广应用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种聚酰亚胺绝缘电缆的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)以导线为绕包基体，将聚四氟乙烯微孔膜套在绕包盘内，使导线穿过绕包盘内芯与聚四氟乙烯微孔膜形成同芯式绕包，然后，将聚四氟乙烯微孔膜螺旋状绕包在导线上，并且要求平整，均匀无漏缝，以在导线表面形成第一绝缘层；(2)将聚酰亚胺薄膜绕包于第一绝缘层的表面，且螺旋转向与聚四氟乙烯微孔膜的绕包方向相反，形成第二绝缘层；(3)在导线轴向方向对第一绝缘层和第二绝缘层共同施加60-80N的力，并保持20-30s；(4)将第一绝缘层与第二绝缘层进行烧结，再在第二绝缘层表面喷涂聚四氟乙烯水性溶液，烘干。

优选地，所述烧结过程包括：将绕包绝缘层的导线以5-6m/min的速率经过超音频磁场，优选地，磁场的分布为双螺旋型，磁场电流在60-80A，温度在320-340℃。

优选地，步骤(1)中的绕包节距为13-15mm，绕包搭盖率为50-62％。