高温绝缘带和以其覆套的导线或线缆制造技术

一种复合绝缘带(20)包括由至少两层构成的层压物或共挤物，所述至少两层包括其中分散有云母颗粒的聚合物基质的绝缘的第一层(24)和聚醚醚酮(PEEK)或包含至少50％聚醚醚酮的混合物或合金的第二层(26)，其中至少一个所述层的与另一所述层相反的表面上涂覆有含氟聚合物薄膜(25)。带可用以在诸如电线的导体(10)上形成多层覆盖层。诸如PTFE之类的含氟聚合物的外保护层(28)可通过缠绕或挤出的方式围绕所述缠绕带而施加。在优选的实施例中，含氟聚合物薄膜施加于带的两侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于在诸如钻井或采矿、商用或军用航空航天和海事应用及汽车、轨道和大宗运输的苛刻的或极端的条件下使用的高性能、耐高温的、也可以是耐火的导线和线缆。此种线缆可能暴露于极端温度以及暴露于腐蚀性物质或大气或者暴露于火中。高性能导线总体上包括诸如电导体或光纤的功能性芯体，以及一个或多个绝缘和／或保护性覆盖层。这些覆盖层应为柔性且不过分庞大的，因为在很多情况下需要导线具有小的直径。此种小直径、高性能的导线可通过缠绕薄的单层或多层带、通过挤出或通过这些技术的组合来形成。
技术介绍
已知用于导线和线缆护套的各种类型的聚合物，比如聚四氟乙烯(PTFE)和聚醚醚酮(PEEK)。PTFE具有非常坚韧以及化学惰性、高软化点、低摩擦系数和良好的电绝缘性质的优势。PEEK已经被发现越来越多地使用于导线和线缆护套中，因为其具有良好的耐燃性、自熄性且产生的烟极少。其还具有良好的延展性、在比如薄膜的薄的区段中的良好的柔性和对于动态切割和擦刮磨损的良好的机械耐性。然而其会易受电弧径迹的影响以及受丙酮和强酸的侵蚀。EP-A-572 177公开了多孔PTFE和PEEK的电绝缘层压件。其目的在于提供用于机身导线绝缘体的柔性电绝缘材料，该绝缘体为轻质的且具有高的机械强度、耐热性和耐化学性及降低的介电常数。存在对耐火并且耐极高温度的导线和线缆绝缘体的需求。提供这种耐燃性的一种方式是应用包括分散在聚合物基质中的云母颗粒(通常为小片)的覆盖层。例如，JP-A-2003100149公开了将细云母粉和玻璃粉(glass frit)分散在有机硅树脂(silicone resin)中用于涂覆耐火线缆的用法。然而，云母会增加成本且因此需要降低线缆护套的云母含量。例如，JP-A-2006120456设法通过组合提供拉伸强度和尺寸稳定性的玻璃带和提供耐热性、电特性和胶粘性的有机硅带(silicone tape)以避免云母的使用。JP-A-2000011772公开了用混合有氢氧化铝和云母粉的交联硅橡胶(silicone rubber)制成的耐火覆盖层。还存在对直径减小的导线和线缆的需求，这种需求能通过使用厚度减小的护套来实现。GB-A-2460686公开了一种具有功能性芯体和包括内防火层、PEEK制成的缠绕薄膜和PEEK或另一种聚合物制成的外覆盖层的护套，其中内防火层包括分散在比如有机硅的聚合物基质中的云母颗粒。以这种方式，能够获得需要的温度和耐燃性且云母限制在三层中的一层中并且优选厚度不超过100μm。WO8900757(Penneck)描述了一种具有良好的电性质和机械性质的导线，其具有围绕导体的无机电弧控制层、包括围绕电弧控制层的芳族聚合物的绝缘层和围绕绝缘层的次径迹控制层。该导线显示出对于干电弧(dry arcing)和湿径迹(wet tracking)的良好的耐受性。然而，仍然存在对除了具有良好的绝缘性和耐高温性以外还具有特别是在高温下改善的机械性质的导线和线缆的需求。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供有包括层压物或共挤物的复合绝缘带，所述层压物或共挤物包括聚合物基质的绝缘第一层和包括聚醚醚酮(PEEK)的第二结构层，所述聚合物基质优选是耐高温且也可是耐火的，其中分散有云母颗粒，其中至少一个所述层的与另一所述层相反的表面上涂覆有含氟聚合物薄膜。含氟聚合物覆盖层可被施加于与第一层相对的第二层的表面上和／或施加于与第二层相对的第一层的表面上。此含氟聚合物层可例如基于PTFE、PFA或FEP，且能通过包括作为覆盖层施加的各种方法来施加。本专利技术的带可以通过作为绝缘护套缠绕至导线或线缆来施加。因此，根据本专利技术的又一方面，提供有包括芯体和聚合物护套的导线或线缆，其中护套包括：(a)如上限定的复合绝缘带，其围绕芯体缠绕使得其中第一层更靠近芯体；以及(b)缠绕或挤出的含氟聚合物的外层。绝缘的第一层包含分散在诸如聚硅氧烷的聚合物基质中的云母。在挤出的外含氟聚合物层的施加之前施加粘接连结层会是有利的，特别是在复合带在缠绕带的第二层上包括含氟聚合物外覆盖层的情况下。用于连结层的适合的材料包括环氧或马来官能化的氟化弹性体(maleic functionalised fluorinated elastomer)或，更优选的，诸如PFA或PTFE的官能化含氟聚合物。粘接连结层可通过挤出或通过诸如浸涂的其他涂覆方法施加。额外地或替代地，可在含氟聚合物外层的施加之前进行加热或烧结步骤以熔合所缠绕的复合带的第一层和第二层。当带施加于导线时形成内和／或外层的含氟聚合物覆盖层的优点包括导线终端的改善的绝缘层的剥离和提高的电绝缘性。将覆盖层施加于形成靠近带所缠绕的导体的内层的包含云母的第一层的进一步的优点包括卓越的电性能，显著提高的绝缘性及对干／湿电弧径迹的耐受性。在利用缠绕的带而绝缘的导线的外侧上具有含氟聚合物覆盖层且所述缠绕的带在PEEK层上具有这样的覆盖层的情况下，该含氟聚合物层可以被加热以熔合它并产生一个均质层。含氟聚合物外层(b)施加于覆套的导线或线缆以提供额外的强度、化学耐受性、柔性和／或耐燃性。它也可提高耐磨损性，主要通过消除对被缠绕的线来说典型的表面的凹凸不平。该外层可例如包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚氟烷氧基(PFA)或这些材料中的任意种的共聚物或混合物或合金。该外层可被固定或可熔合或烧结，优选在350℃-420℃的温度下。带的第二结构层包括聚醚醚酮(PEEK)或包括至少50％且更优选的是65％的PEEK的混合物或合金。PEEK可以与其它的聚芳基醚酮混合或成为合金。这些包括芳族环的链，其中一些芳族环由氧原子连接，而另一些芳族环由羰基连接。其中许多具有比PEEK更高的熔点和玻璃化温度。可形成部分PEEK合金层的PAEK的示例列于下表1中，其中聚合物通过其缩写名称识别，其中E代表醚，K代表酮且Φ指代苯环，因此例如PEKK为聚醚酮酮。也给出了熔点(Tm)和玻璃化温度(Tg)。用于合金化或者混合的优选的聚合物为其中酮键连接与醚键连接的比例为1∶1或更大的那些，这些化合物具有较高的Tg和Tm。其他可与PEEK混合或合金化的聚合物包括由包括与五元环熔合的六元环的杂环单元构成的那些，例如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚苯并恶唑和聚苯并噻唑及其共聚物。PEEK第二层的厚度可为25-100μm、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合绝缘带(20)，其包括层压物或共挤物，所述层压物或共挤物包括其中分散有云母颗粒的聚合物基质的绝缘的第一层(24)和包括聚醚醚酮或包含至少50％聚醚醚酮的混和物或合金的第二层(26)，其中至少一个所述层的与另一所述层相反的表面上涂覆有含氟聚合物薄膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.20 GB 1110395.91.一种复合绝缘带(20)，其包括层压物或共挤物，所述层压物或共挤物
包括其中分散有云母颗粒的聚合物基质的绝缘的第一层(24)和包括聚醚醚
酮或包含至少50％聚醚醚酮的混和物或合金的第二层(26)，其中至少一个所
述层的与另一所述层相反的表面上涂覆有含氟聚合物薄膜。
2.根据权利要求1所述的复合绝缘带，其中所述第二层(26)包括按重量
计至少65％的PEEK的混合物或合金。
3.根据权利要求2所述的复合绝缘带，其中所述第二层(26)的聚醚醚酮
与另一聚芳醚酮或与包含与五元环熔合的六元环的杂环单元的聚合物进行
混合或合金化。
4.根据上述任一权利要求所述的复合绝缘带，其中所述绝缘的第一层
(24)具有施加到其与所述第二层(26)相反的表面上的碳氟化合物层或覆盖层
(25)。
5.根据上述任一权利要求所述的复合绝缘带，进一步包括在与所述第一
层(44)相反的所述第二层(46)的侧面上的含氟聚合物的层(47)。
6.一种导线或线缆，其包括芯体(10)和聚合物护套(16、28)，其中，所述
护套包括：
(a)围绕芯体进行缠绕的根据上述任一权利要求的复合绝缘带(20)，其中
所述第一层(24)更靠近芯体，以及
(b)缠绕的或挤出的含氟聚合物的外层(28)。
7.根据权利要求6所述的导线或线缆，其中所述外保护性聚合物层(28)
被烧结或熔合。
8.根据权利要求6或7所述的导线或线缆，其中所述第二层(26)被至少
部分地烧结或熔合。
9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·帕格里厄卡，P·哈蒙德，
申请(专利权)人：泰科电子英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB