電纜及其制備方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電線電纜領(lǐng)域，具體涉及一種電纜及其制造方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]航空通信電纜是飛機(jī)布線系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，對(duì)飛機(jī)通信傳輸系統(tǒng)的安全性、可靠性有著重要的影響。電線絕緣層的損壞會(huì)使得銅導(dǎo)體線芯暴露，進(jìn)而引起電弧、短路以及電磁輻射與干擾等問(wèn)題，造成飛機(jī)布線系統(tǒng)故障。隨著現(xiàn)代飛機(jī)綜合性能的提高，電氣化程度越來(lái)越高，通信電纜的用量亦大幅度提高，而且對(duì)電線電纜的性能要求也越來(lái)越苛刻。
[0003]目前運(yùn)用在航空航天的電線主要采用鍍銅合金芯導(dǎo)體，針對(duì)航空航天領(lǐng)域?qū)νㄐ烹娎|的特殊要求，需要研發(fā)出產(chǎn)品信號(hào)傳輸性、屏蔽性能和機(jī)械性能更優(yōu)的產(chǎn)品，以確保航空航天設(shè)備在特殊環(huán)境中正常運(yùn)行。
[0004]含氟塑料和聚酰亞胺以其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在航空航天電線電纜絕緣材料中占有十分重要的地位。氟塑料絕緣電線具有非常好的電氣性能、熱性能和機(jī)械性能，目前，以聚四氟乙烯(PTFE)為絕緣的電線電纜產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。但目前都主要是通過(guò)簡(jiǎn)單的燒結(jié)工藝來(lái)使聚四氟乙烯生料帶和聚酰亞胺薄膜密封貼合，不能完全使兩種薄膜之間達(dá)到無(wú)縫狀態(tài)，影響電線性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種電纜，以解決電纜中的聚四氟乙烯生料帶和聚酰亞胺薄膜之間不密封貼合，不能實(shí)現(xiàn)兩種薄膜之間無(wú)縫的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種電纜，所述電纜包括多根導(dǎo)體芯和絕緣層，所述絕緣層至少包括第一層和第二層，所述第一層位于所述第二層的外側(cè)，以及所述第一層為聚四氟乙烯薄膜，其中，所述電纜由所述絕緣層無(wú)縫繞包所述多根導(dǎo)體芯，再通過(guò)燒結(jié)、熱壓和無(wú)縫處理形成。
[0007]較佳地，所述絕緣層的密度為2.0-2.22g/cm3。
[0008]較佳地，所述絕緣層的表面粗糙度Ra為2-3 μ m，和/或所述絕緣層的耐電壓值大于等于100KV/mm，和/或所述絕緣層的泡點(diǎn)壓力大于等于1.3MPa。
[0009]較佳地，所述電纜包括7根導(dǎo)體芯。
[0010]較佳地，所述電纜包括19根導(dǎo)體芯。
[0011]較佳地，所述導(dǎo)體芯為鍍錫銅線、鍍銀銅線、鍍鎳銅線、鍍錫銅合金線、鍍銀銅合金線、鍍鎳銅合金線或鋁線。
[0012]較佳地，所述第二層為聚酰亞胺膜、可熔性聚四氟乙烯膜、聚全氟乙丙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚物膜或聚四氟乙烯膜。
[0013]較佳地，所述絕緣層還包括第三層，所述第三層位于所述第二層的內(nèi)側(cè)，且所述第三層為可熔性聚四氟乙烯膜、聚全氟乙丙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚物膜或聚四氟乙烯膜。
[0014]較佳地，所述絕緣層還包括第四層，所述第四層位于所述第三層的內(nèi)側(cè)，且所述第四層為可熔性聚四氟乙烯膜、聚全氟乙丙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚物膜或聚四氟乙烯膜。
[0015]較佳地，所述絕緣層還包括第五層，所述第五層位于所述第四層的內(nèi)側(cè)，且所述第五層為可熔性聚四氟乙烯膜、聚全氟乙丙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚物膜或聚四氟乙烯膜。
[0016]較佳地，所述絕緣層還包括第六層，所述第六層位于所述第五層的內(nèi)側(cè)，且所述第六層為可熔性聚四氟乙烯膜、聚全氟乙丙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚物膜或聚四氟乙烯膜。
[0017]較佳地，所述絕緣層還包括第七層，所述第七層位于所述第六層的內(nèi)側(cè)，且所述第七層為可熔性聚四氟乙烯膜、聚全氟乙丙烯膜、乙烯-四氟乙烯共聚物膜或聚四氟乙烯膜。
[0018]較佳地，所述第二層為聚酰亞胺薄膜，以及所述聚酰亞胺薄膜的繞向與所述聚四氟乙烯薄膜的繞向相反。
[0019]較佳地，所述聚酰亞胺薄膜的厚度為0.03?0.05mm,寬度為3?50mm。
[0020]較佳地，所述聚酰亞胺薄膜的繞包角度為30?50°，繞包搭蓋率為20%-75%，收線速度為 0.5-14.5m/min。
[0021]較佳地，所述第一層的聚四氟乙烯薄膜的厚度為0.010?0.080mm、寬度為10?100mm、孔徑在0.005?3 μπι之間、孔隙率為65%?95%以及拉伸強(qiáng)度彡20MPa。
[0022]較佳地，所述絕緣層還包括第三層，所述第三層位于所述第二層的內(nèi)側(cè)，以及所述第三層為聚四氟乙烯薄膜，其中所述第二層的雙面涂有聚四氟乙烯分散液、可熔性聚四氟乙烯乳液或聚全氟乙丙稀分散液。
[0023]較佳地，所述第三層的聚四氟乙烯薄膜的厚度為0.02-0.5mm,寬度為2_20臟，繞包角度為30° -60°，以及繞包搭蓋率為1/3-2/3。
[0024]較佳地，所述第三層的聚四氟乙烯薄膜的厚度為0.010mm，寬度為20mm，繞包角度為35°，以及繞包搭蓋率為50%。
[0025]較佳地，所述聚四氟乙烯分散液的比重為2.12-2.17g/cm3、斷裂伸長(zhǎng)率為300%、拉伸強(qiáng)度為30N/mm2、靜態(tài)彈性拉伸模量為600-700N/mm2、介電常數(shù)為2.1、以及比流阻為10_16ohm/mo
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種電纜的制備方法，所述電纜包括多根導(dǎo)體芯和絕緣層，所述絕緣層包裹所述多根導(dǎo)體芯，以及所述絕緣層包括第一層和第二層，其中所述第一層位于所述第二層的外側(cè)，且所述第一層為聚四氟乙烯薄膜，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟:
[0027](I)繞包步驟:用所述第一層和第二層分別無(wú)縫繞包所述多根導(dǎo)體芯從而得到第一階段電纜，其中，所述第一層的繞向與所述第二層的繞向相反；
[0028](2)燒結(jié)步驟:將經(jīng)過(guò)步驟⑴的第一階段電纜進(jìn)行燒結(jié)處理從而得到第二階段電纜；
[0029](3)熱壓步驟:將經(jīng)過(guò)步驟(2)的第二階段電纜進(jìn)行熱壓處理從而得到第三階段電纜；以及
[0030](4)無(wú)縫處理步驟:將經(jīng)過(guò)步驟(3)的第三階段電纜進(jìn)行旋轉(zhuǎn)擠壓處理從而得到成品電纜。
[0031]較佳地，在所述步驟(I)中，所述第二層為聚酰亞胺薄膜。
[0032]較佳地，所述聚酰亞胺薄膜的繞包角度為30?50°、繞包搭蓋率為20% -75%以及收線速度為0.5-14.5m/min。
[0033]較佳地，所述聚四氟乙烯薄膜的繞包角度為25?55°和/或繞包搭蓋率為45% -75%和 / 或收線速度為 0.5-14.5m/min。
[0034]較佳地，在所述步驟(3)中，熱壓溫度為160 °C -420 °C,以及貼合壓力為
0.0OlMPa-0.5MPa。
[0035]較佳地，在所述步驟(4)中，加熱溫度為250°C -390°C，以及旋轉(zhuǎn)線速度為0.05m/min-10m/min、0.lm/min-8.5m/min、0.35m/min-9.0Om/min 或 0.15m/min-15m/min0
[0036]較佳地，所述絕緣層還包括第三層，所述第三層位于所述第二層的內(nèi)側(cè)，以及所述第三層的繞向與所述第二層的繞向相反。
[0037]較佳地，所述第三層為聚四氟乙烯薄膜，以及該聚四氟乙烯薄膜的繞包角度為30° -60°、繞包搭蓋率為1/3-2/3、以及收線速度為0.2-5m/min。
[0038]較佳地，所述第二層的雙面涂有聚四氟乙烯分散液、可熔性聚四氟乙烯乳液或聚全氟乙丙稀分散液。
[0039]較佳地，所述聚四氟乙烯分散液的比重為2.12-2.17g/cm3、斷裂伸長(zhǎng)率為300%、拉伸強(qiáng)度為30MPa、靜態(tài)彈性拉伸模量為600-700N/mm2、介電常數(shù)為2.1。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，還提供了一種設(shè)備，用于制備上述的電纜，所述設(shè)備包括:
[0041]繞包裝置，用于將絕緣層無(wú)縫繞包導(dǎo)體芯從而得到第一階段電纜；
[0042]熱壓裝置，用于對(duì)第一階段的電纜進(jìn)行熱壓處理從而獲得第二階段的電纜；
[0043]燒結(jié)裝置，用于對(duì)第二階段電纜進(jìn)行燒結(jié)處理從而獲得第三階段電纜；以及
[0044]無(wú)縫處理裝置，用于對(duì)第三階段電纜進(jìn)行旋轉(zhuǎn)擠壓處理從而獲得成品電纜。
[0045]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0046](I)本發(fā)明的無(wú)縫繞包耐高溫航空電纜，具有完全密封的效果，避免因燒結(jié)不完全而導(dǎo)致的各種缺陷；
[0047](2)本發(fā)明制備的電纜具有質(zhì)量輕、柔軟、耐彎曲、耐振動(dòng)、抗水解、抗干濕電弧、使用溫度高，以及電氣性能、機(jī)械性能倶佳