电缆及其制备方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电线电缆领域，具体涉及一种电缆及其制造方法和设备。
【背景技术】
[0002]航空通信电缆是飞机布线系统的关键组成部分，对飞机通信传输系统的安全性、可靠性有着重要的影响。电线绝缘层的损坏会使得铜导体线芯暴露，进而引起电弧、短路以及电磁辐射与干扰等问题，造成飞机布线系统故障。随着现代飞机综合性能的提高，电气化程度越来越高，通信电缆的用量亦大幅度提高，而且对电线电缆的性能要求也越来越苛刻。
[0003]目前运用在航空航天的电线主要采用镀铜合金芯导体，针对航空航天领域对通信电缆的特殊要求，需要研发出产品信号传输性、屏蔽性能和机械性能更优的产品，以确保航空航天设备在特殊环境中正常运行。
[0004]含氟塑料和聚酰亚胺以其特殊的化学结构稳定性，在航空航天电线电缆绝缘材料中占有十分重要的地位。氟塑料绝缘电线具有非常好的电气性能、热性能和机械性能，目前，以聚四氟乙烯(PTFE)为绝缘的电线电缆产品已广泛应用于航空航天领域。但目前都主要是通过简单的烧结工艺来使聚四氟乙烯生料带和聚酰亚胺薄膜密封贴合，不能完全使两种薄膜之间达到无缝状态，影响电线性能。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种电缆，以解决电缆中的聚四氟乙烯生料带和聚酰亚胺薄膜之间不密封贴合，不能实现两种薄膜之间无缝的问题。
[0006]为实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种电缆，所述电缆包括多根导体芯和绝缘层，所述绝缘层至少包括第一层和第二层，所述第一层位于所述第二层的外侧，以及所述第一层为聚四氟乙烯薄膜，其中，所述电缆由所述绝缘层无缝绕包所述多根导体芯，再通过烧结、热压和无缝处理形成。
[0007]较佳地，所述绝缘层的密度为2.0-2.22g/cm3。
[0008]较佳地，所述绝缘层的表面粗糙度Ra为2-3 μ m，和/或所述绝缘层的耐电压值大于等于100KV/mm，和/或所述绝缘层的泡点压力大于等于1.3MPa。
[0009]较佳地，所述电缆包括7根导体芯。
[0010]较佳地，所述电缆包括19根导体芯。
[0011]较佳地，所述导体芯为镀锡铜线、镀银铜线、镀镍铜线、镀锡铜合金线、镀银铜合金线、镀镍铜合金线或铝线。
[0012]较佳地，所述第二层为聚酰亚胺膜、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]较佳地，所述绝缘层还包括第三层，所述第三层位于所述第二层的内侧，且所述第三层为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]较佳地，所述绝缘层还包括第四层，所述第四层位于所述第三层的内侧，且所述第四层为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]较佳地，所述绝缘层还包括第五层，所述第五层位于所述第四层的内侧，且所述第五层为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]较佳地，所述绝缘层还包括第六层，所述第六层位于所述第五层的内侧，且所述第六层为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]较佳地，所述绝缘层还包括第七层，所述第七层位于所述第六层的内侧，且所述第七层为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]较佳地，所述第二层为聚酰亚胺薄膜，以及所述聚酰亚胺薄膜的绕向与所述聚四氟乙烯薄膜的绕向相反。
[0019]较佳地，所述聚酰亚胺薄膜的厚度为0.03?0.05mm,宽度为3?50mm。
[0020]较佳地，所述聚酰亚胺薄膜的绕包角度为30?50°，绕包搭盖率为20%-75%，收线速度为 0.5-14.5m/min。
[0021]较佳地，所述第一层的聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.010?0.080mm、宽度为10?100mm、孔径在0.005?3 μπι之间、孔隙率为65%?95%以及拉伸强度彡20MPa。
[0022]较佳地，所述绝缘层还包括第三层，所述第三层位于所述第二层的内侧，以及所述第三层为聚四氟乙烯薄膜，其中所述第二层的双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]较佳地，所述第三层的聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.02-0.5mm,宽度为2_20臟，绕包角度为30° -60°，以及绕包搭盖率为1/3-2/3。
[0024]较佳地，所述第三层的聚四氟乙烯薄膜的厚度为0.010mm，宽度为20mm，绕包角度为35°，以及绕包搭盖率为50%。
[0025]较佳地，所述聚四氟乙烯分散液的比重为2.12-2.17g/cm3、断裂伸长率为300%、拉伸强度为30N/mm2、静态弹性拉伸模量为600-700N/mm2、介电常数为2.1、以及比流阻为10_16ohm/mo
[0026]根据本发明的另一方面，还提供了一种电缆的制备方法，所述电缆包括多根导体芯和绝缘层，所述绝缘层包裹所述多根导体芯，以及所述绝缘层包括第一层和第二层，其中所述第一层位于所述第二层的外侧，且所述第一层为聚四氟乙烯薄膜，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤:
[0027](I)绕包步骤:用所述第一层和第二层分别无缝绕包所述多根导体芯从而得到第一阶段电缆，其中，所述第一层的绕向与所述第二层的绕向相反；
[0028](2)烧结步骤:将经过步骤⑴的第一阶段电缆进行烧结处理从而得到第二阶段电缆；
[0029](3)热压步骤:将经过步骤(2)的第二阶段电缆进行热压处理从而得到第三阶段电缆；以及
[0030](4)无缝处理步骤:将经过步骤(3)的第三阶段电缆进行旋转挤压处理从而得到成品电缆。
[0031]较佳地，在所述步骤(I)中，所述第二层为聚酰亚胺薄膜。
[0032]较佳地，所述聚酰亚胺薄膜的绕包角度为30?50°、绕包搭盖率为20% -75%以及收线速度为0.5-14.5m/min。
[0033]较佳地，所述聚四氟乙烯薄膜的绕包角度为25?55°和/或绕包搭盖率为45% -75%和 / 或收线速度为 0.5-14.5m/min。
[0034]较佳地，在所述步骤(3)中，热压温度为160 °C -420 °C,以及贴合压力为
0.0OlMPa-0.5MPa。
[0035]较佳地，在所述步骤(4)中，加热温度为250°C -390°C，以及旋转线速度为0.05m/min-10m/min、0.lm/min-8.5m/min、0.35m/min-9.0Om/min 或 0.15m/min-15m/min0
[0036]较佳地，所述绝缘层还包括第三层，所述第三层位于所述第二层的内侧，以及所述第三层的绕向与所述第二层的绕向相反。
[0037]较佳地，所述第三层为聚四氟乙烯薄膜，以及该聚四氟乙烯薄膜的绕包角度为30° -60°、绕包搭盖率为1/3-2/3、以及收线速度为0.2-5m/min。
[0038]较佳地，所述第二层的双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]较佳地，所述聚四氟乙烯分散液的比重为2.12-2.17g/cm3、断裂伸长率为300%、拉伸强度为30MPa、静态弹性拉伸模量为600-700N/mm2、介电常数为2.1。
[0040]根据本发明的再一方面，还提供了一种设备，用于制备上述的电缆，所述设备包括:
[0041]绕包装置，用于将绝缘层无缝绕包导体芯从而得到第一阶段电缆；
[0042]热压装置，用于对第一阶段的电缆进行热压处理从而获得第二阶段的电缆；
[0043]烧结装置，用于对第二阶段电缆进行烧结处理从而获得第三阶段电缆；以及
[0044]无缝处理装置，用于对第三阶段电缆进行旋转挤压处理从而获得成品电缆。
[0045]本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0046](I)本发明的无缝绕包耐高温航空电缆，具有完全密封的效果，避免因烧结不完全而导致的各种缺陷；
[0047](2)本发明制备的电缆具有质量轻、柔软、耐弯曲、耐振动、抗水解、抗干湿电弧、使用温度高，以及电气性能、机械性能倶佳