一种航空用复合绝缘绕包线的制备方法与流程

本发明涉及绕包线加工，具体涉及一种航空用复合绝缘绕包线的制备方法。

背景技术：

1、在航空航天领域，电线绕包线广泛应用于飞机、卫星等设备中，用于传输电力和信号。在要求高性能、高可靠性的航空电气设备中，绕包线的绝缘材料起着至关重要的作用。相比于一般地面用线，航空航天线缆无疑有着更多的、实际的、特殊的要求，例如必须考虑绝缘材料的重量、真空逸气性，对原子氧、紫外线、高能辐照的抵御能力，以及它的阻燃性、机械性能，甚至线缆生产时绝缘材料的工艺性能。对于像直升机、战斗机、大型运输机和大型客机这样的飞机设计者而言，所面临的首要问题莫过于飞机自身重量的降低，对于飞机中数百公斤重的电子线路系统和构成有效载荷的电子元件，都必须设法减轻它们的重量。

2、现有技术中的全氟烷氧基树脂、全氟乙烯丙烯共聚物制备的绕包带具有耐高低温性、真空逸气性能、耐紫外辐射、耐原子氧攻击等优异的性能，但其密度达到了2.15-2.20g/cm3密度较大，并且由于氟化碳链的柔软性，其分子结构相对松散，从而使材料的机械强度较低、表面摩擦系数较高，导致绕包线在与其他材料接触时，可能会产生较大的摩擦力，容易发生划痕和磨损，不适合在高负荷和高摩擦力条件下使用，在一定程度上限制了其在航空领域的应用。

3、针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种航空用复合绝缘绕包线的制备方法，用于解决现有技术中的绕包带的密度高、机械强度低、摩擦系数高，绕包线在与其他材料接触时，产生较大的摩擦力，导致其容易被划伤，限制了其在航空领域应用的技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种航空用复合绝缘绕包线的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、将四氟乙烯、2-丁烯-1,4-二胺、3-氯丙烯、甲苯和引发剂加入到氮气保护的三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至75-85℃，保温反应6-8h，后处理得到改性烯烃；

5、改性烯烃的合成反应原理为：

6、

7、s2、将改性硅藻土、改性烯烃、n,n-二甲基甲酰胺加入到氮气保护的三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至60-70℃，向三口烧瓶中缓慢滴加滴加液，滴加完毕，保温反应6-8h，后处理得到复合树脂；

8、复合树脂的合成反应原理为：

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10、

11、式中：

12、

13、s3、将复合树脂、n,n-二甲基甲酰胺、增塑剂加入到烧杯中搅拌均匀，静置消泡，得到流延液，对流延液进行流延后进行再加工，得到绕包线成品。

14、进一步的，步骤s1中四氟乙烯、2-丁烯-1,4-二胺、3-氯丙烯、甲苯和引发剂的用量比为2g:1g:4g:15ml:0.1g，所述引发剂为偶氮二异丁腈，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶温度降低至室温，向三口烧瓶中加入纯化水，搅拌20-30min，静置分液，有机相转移到水浴温度为90℃的旋转蒸发器中，减压蒸馏至无液体流出，得到改性烯烃。

15、进一步的，改性硅藻土的制备方法为：将硅藻土、n,n-二甲基甲酰胺、盐酸加入到三口烧瓶中超声分散30-50min，将三口烧瓶固定在带有机械搅拌的铁架台上搅拌，三口烧瓶温度升高至80-90℃，向三口烧瓶中滴加改性液，滴加完毕，保温处理5-6h，后处理得到改性硅藻土。

16、改性硅藻土的合成反应原理为：

17、

18、式中：为硅藻土。

19、进一步的，所述改性液由对二氨基联苯和n,n-二甲基甲酰胺按用量比1g:2ml组成，所述硅藻土、n,n-二甲基甲酰胺、盐酸和滴加液的用量比为2g:4ml:1ml:6ml，所述盐酸的浓度为4-6m，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤3次后抽干，将滤饼转移到温度为65-75℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到改性硅藻土。

20、进一步的，步骤s2中滴加液由均苯四甲酸酐与n,n-二甲基甲酰胺按用量比1g:2ml组成，所述改性硅藻土、改性烯烃、n,n-二甲基甲酰胺与滴加液的用量比为1g:3g:10ml:8ml，所述后处理操作包括：反应完成之后，向三口烧杯中加入纯化水，搅拌30-50min，三口烧瓶温度升高至90-95℃，减压蒸馏至无液体流出，向三口烧瓶中加入无水乙醇，超声分散40-60min，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤后转移到温度为65-75℃的干燥箱中，干燥至恒重，得到复合树脂。

21、进一步的，步骤s3中复合树脂、n,n-二甲基甲酰胺、增塑剂的用量比为5g：8ml：0.2g，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二脂、壬二酸二辛酯中的一种或多种。

22、进一步的，所述流延操作包括：设置钢带的转速为0.1m/min，将流延液流延至顶部设有用于收纳流延液凹槽的环形钢带上，跟随钢带依次经过低温区、高温区干燥成型，其中，低温区的温度为140-160℃，低温区的长度为2.0-2.6m，高温区温度为200-220℃，高温区的长度为4.2-4.8m。

23、进一步的，所述再加工操作包括：将流延成型的绕包线放置到拉伸机上，设置拉伸倍率为2-3倍，将拉伸后的绕包线放置到温度为350-360℃的烘箱中，保温处理15-20min，得到绕包线成品。

24、本发明具备下述有益效果：

25、1、本发明的航空用复合绝缘绕包线在制备过程中，在自由基引发剂的作用下，四氟乙烯、2-丁烯-1,4-二胺、3-氯丙烯发生自由基聚合反应，生成改性烯烃；通过在改性聚烯烃链段中引入大量的碳氟键，有效的提高改性烯烃的耐腐蚀性能、电绝缘性能与耐辐射性能，降低了改性烯烃的摩擦系数，提高其耐摩擦性能；在改性烯烃中接枝的氨基，有效提高了改性烯烃的反应活性，在制备绕包线时，改性烯烃能够与绕包线中的中其他组成发生交联，提高绕包线分子组成的交联程度，进而提高绕包线的强度。

26、2、本发明的航空用复合绝缘绕包线在制备过程中，通过硅藻土在酸性环境中处理，硅藻土表面被酸化，致使其表面带有负电荷，然后通过静电吸附与硅藻土本身的吸附性能，将n,n-二甲基甲酰胺吸附在硅藻土上，从而对硅藻土进行改性，改性硅藻土与改性烯烃通过均苯四甲酸酐为交联剂发生酰胺化反应，生成具有交联结构的复合树脂，复合树脂中的硅藻土与改性烯烃通过酰胺基进行交联，有效的提高了复合树脂的交联程度，从而提高了复合树脂的机械性能，酰胺键是相对稳定的共价键，通常具有较高的结合能与柔韧性，酰胺键的键入有效增加了树脂的机械强度和热稳定性，使绕包线能够在高温环境下保持结构和性能。

27、3、本发明的航空用复合绝缘绕包线在制备过程中，通过对其进行拉伸处理，在拉伸过程中，绕包线中的分子或晶粒重新排列，增强绕包线的强度和刚度，使其更耐用和抗拉性能更好，拉伸之后，通过高温作用，绕包线发生酰胺化反应，形成酰胺键，分子结构改变，使得薄膜材料的分子链得以扩展并形成新的结构，进而有效的提高绕包线的强度和耐用性，增加绕包线的强度和耐用性，使其更能承受外部应力和环境影响，由于酰胺键具有一定的弯曲性，薄膜中的酰胺键可以使其更具有柔韧性和伸缩性能，并且通过拉伸处理还能够降低绕包线的密度。