本发明涉及一种电缆料，尤其涉及一种核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料。
背景技术：
目前市场上用于核电站电缆材料的种类和数量繁多，如交联聚烯烃材料、乙丙橡胶、低烟无卤阻燃材料等，为了满足核级电缆的需求，这些电缆料中含有大量的阻燃剂、抗辐照剂等，如此大量组份的加入导致了材料力学性能的下降以及加工难度的提升。核电站用电缆材料既要具备良好的电气性能和机械物理性能，更要具备优异的耐热性能和耐辐射性能。
聚酰亚胺耐高、低温、耐溶剂、耐辐射、耐燃烧，具有优良的机械性能，无毒性及环境友好，使得其在航空航天、核电、汽车制造、电子电气、机械、化工及微电子等高技术领域有着十分广泛的应用。
自ge公司自推出stm系列热塑性含硅氧烷聚醚酰亚胺材料后，解决了聚酰亚胺材料的可塑性、流动性和硬度问题，因此在航空线缆领域获得应用，成为一种真正意义上的热塑性聚酰亚胺电缆料，然而，由于聚醚酰亚胺的醚键的存在，材料的耐热性能受到影响，因此在需要耐高温的核电和航空航天领域应用，性能仍然需要改进。从目前对聚酰亚胺电缆料的研究来看，cn105153700a以聚醚酰亚胺为基材，配合聚苯并咪唑和乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物，填充以瓷化粉制得一种核电站电缆用耐辐射聚醚酰亚胺材料。材料很硬而且耐热性仍需提高。cn105924809a、cn103992567b和cn201410066061.8以三元乙丙橡胶为基材，复配聚酰亚胺，加入瓷化粉和交联剂，制备出核电用耐辐射电缆料。然而，电缆料仍然是一种硫化橡胶材料，而且耐热性能仍需提高。cn103613882b以pvc树脂为基材，复配聚醚酰亚胺和abs树脂，制备出耐辐射核电站配套用电线电缆料。材料基材限制了材料的耐热性。cn105440676a通过聚醚酰亚胺、聚苯并咪唑、达玛树脂复配使用，制备出耐辐射性、耐热性、抗老化性好的核电站耐辐照电缆绝缘料。然而材料很硬而且可塑性加工性仍有待提高。cn106543520a和cn107793624a以聚乙烯为基料，添加聚酰亚胺制备出性能良好的电缆料，cn106280448b和cn106380821a以石墨烯复配聚酰亚胺制得增强热稳定性能的电缆料。然而这些电缆料都达不到核电和航空电缆料的要求。cn109705576a公开了一种耐磨自润滑热塑性聚酰亚胺复合材料及其制备方法，通过并用含醚键极性树脂和非极性结晶树脂，通过两种高分子树脂的协同改性作用，提高了聚酰亚胺复合材料的可热塑性加工性能，但是上述材料的常温低温柔软性以及熔体流动性仍有待提高。
综上，开发出一种绝缘性能、加工性能、耐热性和机械性能等均良好的热塑性聚酰亚胺电缆料仍是本领域亟需解决的问题。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料，改善了聚酰亚胺电缆料的耐热性能，加工性能，电缆料可以使用传统的热塑性电缆加工设备加工，简化了电缆加工工艺。
本发明的一种核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料，包括以下重量份的组分：
聚酰亚胺5-30份；
聚醚酰亚胺5-30份；
含硅氧烷聚醚酰亚胺30-70份；
含醚键极性树脂5-30份；
液晶聚合物5-30份；
非极性结晶树脂5-30份；
硅树脂5-30份；
滑石粉5-20份；
加工助剂0.2-1份；
抗氧剂0.1-1份；
添加剂0.1-10份。
进一步地，聚酰亚胺的热变形温度(hdt)为250℃以上，特性粘度为0.6cps以下。优选地，聚酰亚胺可选自日本mitsui化学公司的aurum，美国dupont公司开发的vespel，上海合成树脂所开发的聚酰亚胺、中科院宁波所开发的聚酰亚胺、长春高琦聚酰亚胺材料有限公司的聚酰亚胺以及杭州塑盟特开发的聚酰亚胺中的一种或多种。
进一步地，聚醚酰亚胺的热变形温度为200℃以上，337℃及6.6kgf条件下的熔体流动速率(mfr)≥7g/10min。优选地，聚醚酰亚胺选自sabic公司的ultem1000、1010以及solvay公司的torlon4000tf、4000t、4200、4203和4203l中的一种或多种。
进一步地，含硅氧烷聚醚酰亚胺的硅氧烷重量含量≥20％，295℃及6.6kgf条件下的熔体流动速率≥7g/10min。优选地，含硅氧烷聚醚酰亚胺选自sabic公司的stm1500、1600和1700中的一种或多种。
进一步地，含醚键极性树脂为聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮及其共聚物、聚醚酮及其共聚物、聚醚酮酮及其共聚物、聚芳砜、聚芳醚酮和聚甲醛中的一种或多种。
进一步地，液晶聚合物(lcp)为主链型液晶聚合物，所述主链型液晶聚合物包括聚酰亚胺型、聚碳酸酯型、聚醚型和聚酯型液晶聚合物中的一种或多种。优选地，主链型液晶聚合物为聚酰亚胺型和/或聚酯型液晶聚合物。进一步优选地，液晶聚酯树脂为全芳香族聚酰亚胺型和/或聚酯型液晶聚合物。
进一步地，非极性结晶树脂为低密度聚乙烯(ldpe)、线性低密度聚乙烯(lldpe)、中密度聚乙烯(mdpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、聚丙烯(pp)、超高分子量聚乙烯(uhmwpe)、乙丙共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯共聚物、丙烯-乙烯-1-丁烯多元共聚物和乙烯-辛烯共聚物中的一种或多种。
进一步地，硅树脂为聚甲基硅树脂、聚甲基苯基硅树脂、聚乙基苯基硅树脂、聚甲基倍半硅氧烷、聚苯基倍半硅氧烷、聚氨基硅树脂、聚氟硅树脂、有机硅聚酯树脂、有机硅环氧树脂、甲基苯基mq硅树脂和苯基mq硅树脂中的一种或多种。优选地，硅树脂为聚甲基苯基硅树脂、聚乙基苯基硅树脂、聚苯基倍半硅氧烷、甲基苯基mq硅树脂和苯基mq硅树脂中的一种或多种。
进一步地，滑石粉为超细滑石粉，其粒度为1000-10000目。优选地，滑石粉为3000-10000目超细滑石粉。进一步优选地，滑石粉为10000目超细滑石粉。
进一步地，加工助剂为季戊四醇硬脂酸酯、芥酸酰胺或油酸酰胺。
进一步地，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和四-(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯基双亚磷酸酯中的一种或多种。
进一步地，添加剂包括二氧化钛、硫化锌、氧化锌、铜离子络合剂、紫外光稳定剂、热稳定剂、酸清除剂、成核剂、酯交换抑制剂、阻燃剂、色粉和导电添加剂中的一种或多种。
进一步地，核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料的制备方法包括以下步骤：
按照本发明上述核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料的配方，将各组分混匀，并将混匀后的物料在双螺杆挤出机中挤出造粒，熔融挤出温度为300-380℃，螺杆转速为150-350rpm/min，得到核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料粒子。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明通过混合使用不同种类的聚酰亚胺基础树脂，利用各自在可塑加工性、耐热性和柔软性方面的优点，得到综合性好的基础混合树脂。并用含醚键极性树脂和非极性结晶树脂，通过两种高分子树脂的协同改性作用，既明显改善聚酰亚胺复合材料的熔体粘度，提高可热塑性加工性能，又能不影响聚酰亚胺复合材料的综合性能。电缆料中的液晶聚合物在熔融状态下成液晶态，分子间不存在缠绕现象，有效地降低聚醚酰亚胺的熔体粘度，同时提高聚醚酰亚胺的流动性，此外，由于液晶聚合物具有良好的耐高温性能，可以有效地保持聚酰亚胺树脂的耐高温性能。最终通过多种并用改性手段，实现了可塑性加工、耐热、耐辐射、综合机械性能优的核电航空用电缆料，从而扩大了聚酰亚胺改性树脂的应用领域。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1：
s1、按照重量份数称取10份聚酰亚胺(上海树脂所产，牌号ys-20：杭州塑盟特产，牌号ss100p＝1:1)、14份聚醚酰亚胺(ultem1010)、50份含硅氧烷聚醚酰亚胺(stm1700)、5份聚醚砜、5份全芳香族聚酰亚胺型液晶聚合物、5份聚丙烯、5份聚甲基苯基硅树脂、5份滑石粉、0.2份pets、0.3份抗1010、0.5份紫外光稳定剂，混合均匀得到混合料。
s2、将混合料加入双螺杆挤出机的主喂料中，熔融挤出后从模头的出口引出，水冷后切粒得到核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料粒子。其中，双螺杆挤出机的熔融挤出温度为300-380℃，螺杆转速为350rpm/min。
对以上制备的电缆料粒制备成样条进行性能测试：
将粒子物料放置入注塑机料筒之内，料筒温度达350-380℃左右，经加热、熔融、塑化，在螺杆或柱塞的强力推动下注入模具，模具温度180℃左右，经冷却定型后脱模便制得所需的测试样条，测试其性能。
实施例2：
s1、按照重量份数称取5份聚酰亚胺(长春高琦聚酰亚胺材料有限公司产，牌号hi-p)、30份聚醚酰亚胺(torlon4000tf：4203l＝2:1)、30份含硅氧烷聚醚酰亚胺(stm1600)、5份聚醚酮、5份全芳香族聚酯型液晶聚合物、25份lldpe(线性低密度聚乙烯)、5份乙丙共聚物、5份聚苯基倍半硅氧烷、5份滑石粉、0.2份芥酸酰胺、0.2份抗1076、0.6份抗168、10份阻燃剂，混合均匀得到混合料。
s2、将混合料加入双螺杆挤出机的主喂料中，熔融挤出后从模头的出口引出，水冷后切粒得到核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料粒子。其中，双螺杆挤出机的熔融挤出温度为300-380℃，螺杆转速为250rpm/min。
按照实施例1的方法制备测试样条，测试其性能。
实施例3：
s1、按照重量份数称取30份聚酰亚胺(mitsui公司的aurumpl450c)、5份聚醚酰亚胺(ultem1010)、30份含硅氧烷聚醚酰亚胺(stm1500:1700＝5:1)、20份聚醚醚酮共聚物、10份聚醚酮酮、5份全芳香族聚酯型液晶聚合物、5份低密度聚乙烯、5份苯基mq硅树脂、11份滑石粉、0.4份油酸酰胺、0.4份抗1010、0.2份抗p-epq、4份成核剂、1份炭黑，混合均匀得到混合料。
s2、将混合料加入双螺杆挤出机的主喂料中，熔融挤出后从模头的出口引出，水冷后切粒得到核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料粒子。其中，双螺杆挤出机的熔融挤出温度为300-380℃，螺杆转速为150rpm/min。
按照实施例1的方法制备测试样条，测试其性能。
实施例4：
s1、按照重量份数称取5份聚酰亚胺(杭州塑盟特产，牌号ss100p)、30份聚醚酰亚胺(ultem1010)、30份含硅氧烷聚醚酰亚胺(stm1500)、5份聚苯硫醚、18份全芳香族聚酰亚胺型液晶聚合物、12份全芳香族聚酯型液晶聚合物、5份高密度聚乙烯、5份聚甲基苯基硅树脂、5份滑石粉、0.4份芥酸酰胺、0.4份抗1098、0.2份抗p-epq、0.2份硫化锌、0.4份铜离子络合剂、0.4份紫外光稳定剂，混合均匀得到混合料。
s2、将混合料加入双螺杆挤出机的主喂料中，熔融挤出后从模头的出口引出，水冷后切粒得到核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料粒子。其中，双螺杆挤出机的熔融挤出温度为300-380℃，螺杆转速为300rpm/min。
按照实施例1的方法制备测试样条，测试其性能。
实施例5：
s1、按照重量份数称取30份聚酰亚胺(mitsui公司的aurumpl450c)、5份聚醚酰亚胺(torlon4200)、30份含硅氧烷聚醚酰亚胺(stm1500)、5份聚苯硫醚、5份全芳香族聚酰亚胺型液晶聚合物、5份中密度聚乙烯、20份聚乙基苯基硅树脂、10份苯基mq硅树脂、5份滑石粉、0.4份pets、0.4份抗1010、0.2份抗p-epq、0.4份铜离子络合剂、0.6份炭黑，混合均匀得到混合料。
s2、将混合料加入双螺杆挤出机的主喂料中，熔融挤出后从模头的出口引出，水冷后切粒得到核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料粒子。其中，双螺杆挤出机的熔融挤出温度为300-380℃，螺杆转速为150rpm/min。
按照实施例1的方法制备测试样条，测试其性能。
实施例6：
s1、按照重量份数称取5份聚酰亚胺(上海树脂所产，牌号ys-20)、5份聚醚酰亚胺(ultem1000)、70份含硅氧烷聚醚酰亚胺(stm1600)、5份聚芳砜、5份全芳香族聚酯型液晶聚合物、5份乙烯-辛烯共聚物、5份甲基苯基mq硅树脂、20份滑石粉、0.4份油酸酰胺、0.4份抗1010、0.2份抗168、0.8份酸清除剂、0.2份色粉，混合均匀得到混合料。
s2、将混合料加入双螺杆挤出机的主喂料中，将10份玻璃纤维加入双螺杆挤出机的侧喂料中，熔融挤出后从模头的出口引出，水冷后切粒得到核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料粒子。其中，双螺杆挤出机的熔融挤出温度为300-380℃，螺杆转速为280rpm/min。
按照实施例1的方法制备测试样条，测试其性能。
对比例1
一种核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料，按照重量份数称取80份含硅氧烷聚醚酰亚胺(stm1600)、5份聚芳砜、5份全芳香族聚酯型液晶聚合物、5份乙烯-辛烯共聚物、5份甲基苯基mq硅树脂、20份滑石粉、0.4份油酸酰胺、0.4份抗1010、0.2份抗168、0.8份酸清除剂、0.2份色粉，混合均匀得到混合料。将混合料挤出造粒，并制备测试样条，测试其性能。
对比例2
一种核电航空用热塑性聚酰亚胺电缆料，按照重量份数称取5份聚酰亚胺(上海树脂所产ys-20)、5份聚醚酰亚胺(ultem1000)、70份含硅氧烷聚醚酰亚胺(stm1600)、0.4份油酸酰胺、0.4份抗1010、0.2份抗168、0.8份酸清除剂、0.2份色粉，混合均匀得到混合料。将混合料挤出造粒，并制备测试样条，测试其性能。
以上实施例和对比例的样条测试结果如表1所示：
表1不同样条性能测试结果
由上表可以看出，本发明实施例中的各项材料经过注塑成型后，样条的性能极好的体现了材料的应有水平，反映出本发明所制备的聚酰亚胺复合电缆材料是适合热塑性成型工艺的。而且注塑加工高成品率也很好的反映了经过注塑成型后，制件密度质地均匀，表面平整。实施例6与对比例1相比较，可以看到，对比例1中不使用耐温等级高的聚酰亚胺和聚醚酰亚胺，材料的热变形温度低，耐热性差，拉伸强度低，模塑收缩率高。实施例6与对比例2相比较，可以看到，对比例2中不使用含醚键极性树脂、液晶聚合物、非极性结晶树脂、滑石粉这几种加工性能改善材料，材料熔体流动性差，成品率非常低，而且材料的冲击强度、拉伸强度和断裂伸长率降低明显，表现出塑化不好的明显特征。从各个实施例的数据我们可以得出，本发明实施例所制备的聚酰亚胺基复合电缆材料具有强度高、耐热性好、易加工、成品率高等优点，且具有低的吸水率，适合在水环境、高承载等极端苛刻条件下保持优异的机械性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。