用于电线或电缆组合件的激光可标记的绝缘材料制造技术

本公开针对激光可标记的绝缘材料和含有所述绝缘材料的电缆或电线组合件。在某些实施方案中，激光可标记的绝缘材料可以包括含氟聚合物和激光可标记的无机颜料。这种颜料可以具有在约0.4微米至约2微米范围内的平均晶粒度和/或在约0.45微米至约2微米范围内的中值粒度(d50)。绝缘材料可以展现改进的初始和热老化对比率，而不减小含有绝缘材料的电缆或电线满足抗电弧起痕和传播性的工业标准的能力。

【技术实现步骤摘要】

本公开设及用于电线或电缆组合件的绝缘材料，并且更具体地说设及展现改进的 初始和热老化对比率的所述绝缘材料。
技术介绍
氣化聚合物，诸如聚四氣乙締（PTFE)，是化学上惰性的材料，其具有良好的电绝缘 特性和承受高溫的能力。因此，含氣聚合物用作电线和电缆组合件中的电绝缘体。不可烙 融加工的全氣聚合物，诸如PTFE或用小百分比的替代性共聚单体改性的PTFE，是经过挤出 W产生膜的糊膏，随后切割运种膜W产生窄条，即，缠绕在导电忍周围并烧结的胶带。需要用铭牌标记绝缘电线和电缆的表面。标记易读性可W用对比率来量化，对比 率是定义标记的感知暗度与绝缘本底的明度之间的差异的感知量度。激光福射可W用于在 含有CH官能团的聚合物的表面上产生暗的、不可消除的标记。然而，全氣聚合物在强福射 下烧蚀而非碳化，并且因此不是固有地激光可标记的。已知将添加剂并入聚合物基质中，当用激光能福射绝缘电线时运些添加剂改变颜 色，从而产生对比周围绝缘体的亮色而感知的暗标记。所述标记是由激光束产生，而不会使 聚合物基质降解或显著破坏绝缘体的表面。举例来说，无色的"白"颜料级二氧化铁粒子在 吸收紫外0JV)激光之后变成蓝黑色。然而，大于60%的初始对比率和大于40%的热老化对比率难W使用二氧化铁颜 料和工业上熟知的标准加工技术来达成。标记的暗度和耐久性可W经由添加UV吸收有机材料，包括含有有机官能团的无 机化合物来增强。所述化合物热分解得到黑色的碳基或无机残余物。诸如PTFE的含氣聚 合物必须在高达并超过360°C的溫度下加工，届时许多有机添加剂经受热分解。已经提出了 适合于在PTFE烧结溫度下加工的热稳定的UV吸收协同剂；然而，所述化合物在与电弧事件 相关的极端溫度和绝缘体在电弧起痕和传播测试期间所经受的极端条件下容易分解产生 导电残余物。此外，用于电缆或电线组合件中的所述绝缘胶带必须满足抗电弧起痕和传播性的 工业要求。聚酷亚胺电线绝缘体由于其高介电强度和抗切通性而通常被包括于航空航天应 用中所用的电线和电缆组合件中。然而，由于瞬时短路起弧事件而特别易受热解和电弧起 痕的损害。如果瞬时电短路在两条电线之间发生，那么可能发生聚酷亚胺的充分加热W使 聚酷亚胺热焦化（热解）。所述焦化的聚酷亚胺具有足够的电导率W产生电弧，运种电弧 沿着电线起痕并且可能传播至相邻的电线。为了防止导致电弧起痕和传播的灾难性的短路 起弧事件，内聚酷亚胺层受到在热分解期间不会显著焦化的含氣聚合物绝缘体的外层的保 护。绝缘体承受瞬时短路起弧事件并且因此承受电弧起痕和传播的能力高度取决于含氣聚 合物绝缘体的组成和完整性。当采用标准加工条件时，标记对比一般随着二氧化铁颜料的量增加而改进，随后 趋于平稳并且最终下降。然而，较高水平的二氧化铁已经与抗电弧起痕和传播性负向相关。 运样的话，需要提供改进的激光可标记的含氣聚合物配方，其达成优良的初始和 热老化激光标记对比分辨率，而不损害绝缘体的热稳定性或抗电弧起痕和传播性。 本公开归因于激光可标记的绝缘材料的惊人发现而解决了运些和其它问题，运种 激光可标记的绝缘材料可W改进初始和热老化对比率并且不损害绝缘体的热稳定性或抗 电弧起痕和传播性。达成新绝缘材料的优良的对比率性能的机制协同地得到绝缘电线和电 缆组合件的意外好的抗电弧起痕和传播性。【附图说明】 实施方案是W实例说明并且不限于随附图式。 图1包括根据本公开的一个实施方案的激光可标记的绝缘材料的一段的透视图 的图解。 图2包括根据本公开的一个实施方案的含有绝缘构件的电缆或电线组合件的透 视图的图解。 本领域的技术人员应了解，图中的元件是出于简单和清晰而说明并且不一定按比 例绘制。举例来说，图中一些元件的尺寸可W相对于其它元件放大W有助于理解本专利技术的 实施方案。【具体实施方式】W下描述与图式组合提供W帮助理解本文所公开的教义。W下论述将集中关注教 义的具体实施和实施方案。提供运种集中关注W帮助描述教义并且不应被解释为限制教义 的范围或适用性。然而，其它实施方案可W基于如本申请中所公开的教义来使用。 术语"包含"、"包括"、"具有"或其任何其它变化意图涵盖非排他性的包括。举例 来说，包含特征的清单的方法、物品或装置不一定仅限于那些特征，而可W包括未明确列出 或为所述方法、物品或装置所固有的其它特征。此外，除非相反地明确规定，否则"或"指的 是兼或而不是异或。举例来说，条件A或B由W下任一者来满足:A是真的（或存在）并且 B是假的（或不存在），A是假的（或不存在）并且B是真的（或存在），W及A与B都是真 的（或存在）。 此外，"一个（a/an)"的使用用来描述本文所描述的元件和组件。运仅仅是为了 方便起见并且为了给出本专利技术范围的一般含义。除非另有明确意义，否则运种描述应被解 读为包括一个、至少一个或单数，同样也包括复数，反之亦然。举例来说，当本文中描述单个 项目时，多于一个项目可W替代单个项目使用。类似地，在本文中描述多于一个项目的情况 下，单个项目可W代替多于一个项目。 除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的一 般技术人员通常所理解的相同的含义。材料、方法W及实施例仅仅是说明性的并且不意图 有限制性。在本文未描述的程度上，关于特定材料和加工行为的许多细节是常规的并且可 W在绝缘胶带和电缆/电线领域内的教科书和其它来源中找到。 本公开的实施方案一般针对被设计用于电线或电缆组合件中的绝缘材料，其展现 改进的初始和热老化激光标记对比并且使含有运些绝缘材料的电线和电缆组合件能够满 足抗电弧起痕和传播性的工业要求。现在参考图1，绝缘材料10可W包括基于聚合物的层 15,其具有第一主表面20和与第一主表面20相对的第二主表面30。 在某些实施方案中，绝缘材料可W包括聚合物材料和激光可标记的颜料或甚至基 本上由聚合物材料和激光可标记的颜料组成。 在某些实施方案中，聚合物材料可W包括一种或多种含氣聚合物或甚至基本上由 一种或多种含氣聚合物组成。特定含氣聚合物可W包括例如聚四氣乙締（PTFE)、全氣烧氧 基共聚物（PFA);乙締四氣乙締共聚物巧TFE);聚氯S氣乙締（PCTFE);氣化乙締丙締共聚 物（FE巧；聚偏二氣乙締（PVD巧；非晶含氣聚合物（AF) 及乙締氯S氣乙締巧CTFE);或 其组合。 在其它特定实施方案中，聚合物材料可W包括一种或多种全氣聚合物或甚至基本 上由一种或多种全氣聚合物组成。 在其它特定实施方案中，聚合物材料可W包括一种或多种不可烙融加工的聚合物 或共聚物或甚至基本上由一种或多种不可烙融加工的聚合物或共聚物组成，诸如均聚物 PTFE、改性PTFE，或其组合。被设计用于润滑挤出中的不可烙融加工的细粉状PTFE树脂的 适合实例为D证ont?Te打说1@T60、613A;DaikinP0LYFL0N?F104、F301、F302、F304; SolvayA!呂ufl饼1霞DF130、DF230、DF261 及DyneorTTF2025z、TF2029z。 在极特定的实施方案中，聚合物材料可W基本上不含氣化共聚物，诸如改性细粉 状PTFE。在其它特定实施方案中，聚合物材料可W含有W聚合物材料的总重量计不大于约 80wt. %、不大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光可标记的绝缘材料，其包含：a.聚合物材料，其包含含氟聚合物；以及b.激光可标记的无机颜料，其具有在约0.4微米至约2微米范围内的平均晶粒度和/或在约0.45微米至约2微米范围内的中值粒度(d50)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·阿达姆丘克，K·J·基拉姆，F·M·凯瑟，G·A·艾略特，
申请(专利权)人：美国圣戈班性能塑料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US