[发明专利]特种线缆用聚酰亚胺复合膜及其制备方法

说明书

本发明公开了特种线缆用聚酰亚胺复合膜及其制备方法，属于聚酰亚胺薄膜技术领域。该复合膜的制备方法具体为：(1)将芳香族二胺溶解于有机溶剂中，混合均匀，再加入芳香族二酐进行反应；(2)当反应液粘度在60000～80000cp时，在产线稳定生产聚酰亚胺薄膜；(3)将步骤(2)制备的聚酰亚胺薄膜与氟树脂层复合，制备特种线缆用聚酰亚胺复合膜。该聚酰亚胺薄膜兼具优异的强度以及断裂伸长率性能，与氟树脂层复合后得到的复合膜耐电弧时间大于8h，耐水解时间大于4000h，低吸水率，低含水率，具有更加优异的性能，可以保证线缆在极端情况下安全使用。

技术领域

本发明属于聚酰亚胺薄膜技术领域，具体涉及特种线缆用聚酰亚胺复合膜及其制备方法。

背景技术

聚酰亚胺/氟树脂线缆绕包复合膜因其优异的耐温、耐水解、耐酸碱、耐化学腐蚀、耐候、绝缘等性能，广泛应用在船舶、航空航天耐高温线缆领域，但是现阶段该类产品完全依赖美国进口，国内尚无法突破技术壁垒，使得国产高技术装备研发受制于人，影响国产相关产业健康发展。现有技术存在的问题主要有三个方面，其一是国内高模量高强度聚酰亚胺薄膜开发困难，导致复合膜力学强度较差；其二是氟树脂配方设计，当前聚四氟乙烯(PTFE)树脂加工困难，难以均匀、致密地涂覆到聚酰亚胺薄膜(PI)表面；其三是界面结合力调控，PTFE极低的表面能使其和PI结合后极易剥离。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题在于提供一种特种线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，制备得到的高模量高强度的聚酰亚胺膜，进一步制备得到力学强度较高的复合膜。本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种特种线缆用聚酰亚胺复合膜，将多种氟树脂采用不同比例混合涂覆于聚酰亚胺薄膜上，得到复合膜涂覆均匀性和致密性较好，综合性能符合使用要求。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

特种线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将芳香族二胺溶解于有机溶剂中，混合均匀，再加入芳香族二酐进行反应；

(2)当反应液粘度在60000cp～80000cp时，在产线稳定生产聚酰亚胺薄膜；

(3)将步骤(2)制备的聚酰亚胺薄膜与氟树脂层复合，制备特种线缆用聚酰亚胺复合膜。

所述特种线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，所述芳香族二胺为4,4’-二氨基二苯醚(ODA)、对苯二胺(p-PD)、间苯二胺(m-PDA)、4,4’-二氨基二苯甲烷(MDA)、二氨基二苯甲酮或4,4’-二(4-氨基苯氧基)二苯砜(BAPS)中任一种或多种的混合物；所述芳香族二酐为均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(s-BPDA)、3,3',4,4'-二苯酮四甲酸二酐(BTDA)或4,4’-联苯醚二酐(ODPA)中的一种或多种的混合物。

所述特种线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，所述溶剂为N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种或多种的混合物；用量为芳香族二胺和芳香族二酐总质量的80％。

所述特种线缆用聚酰亚胺复合膜的制备方法，芳香族二胺为对苯二胺(p-PD)和4,4’-二氨基二苯醚(ODA)的混合物，其中对苯二胺的用量为芳香族二胺摩尔总量的50％～90％，4,4’-二氨基二苯醚的用量为芳香族二胺摩尔总量的10％～50％；所述芳香族二酐为均苯四甲酸二酐(PMDA)和3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(s-BPDA)，其中，均苯四甲酸二酐的用量为芳香族二酐摩尔总量的10％～50％，3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐的用量为芳香族二酐摩尔总量的50％～90％。