[发明专利]用含氟聚合物复合膜包裹的电线和电缆

说明书

一种含氟聚合物复合膜电线或电缆包裹物，其包括膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)外层和可熔融加工的含氟聚合物膜内层。所述内层和外层被以胶带形式彼此层压，例如通过向其施加热和/或压力。所述含氟聚合物复合胶带包裹一根或多根电线或电缆，并且在包裹之后被加热或烧结，从而将所述胶带粘合至电线或电缆或者使所述胶带在接缝处自我粘合。

相关申请的交叉引用

本专利申请根据35U.S.C.§119要求2016年1月28日提交的美国临时专利申请No.62/288,414和2016年11月14日提交的美国临时专利申请No.62/421,722的权益，二者的发明名称都是“Fluoropolymer Composite Films For Wrapping Wire And Cable(用于包裹电线和电缆的含氟聚合物复合膜)”，并且它们的全部内容通过引用的方式并入本文而作为本公开的一部分。

技术领域

本发明涉及电线和电缆包裹物，更具体地，涉及由含氟聚合物复合膜层压结构(laminations)形成的电线和电缆包裹物以及所获得的被包裹电线和电缆。

背景技术

航空航天行业对电线和电缆的绝缘具有独特的要求。由于重量的限制，该行业逐渐趋向用于电线和电线束的更薄的绝缘。可熔融加工的含氟聚合物的挤出在航空航天领域中是众所周知的，以制造用于高温电线和电缆的绝缘层。因为熔融含氟聚合物材料能够熔融并熔合在一起，所以材料被铺设在一个连续层中。熔融含氟聚合物挤出工艺提供了一个绝缘层，其中，围绕电线具有无任何接缝或重叠的、大致光滑的外表面，因此，这种挤出结构通常被认为是“无缝的”。然而，熔融含氟聚合物膜的挤出并不像关于在电线上获得均匀的薄绝缘层所期望的一样可靠。这种缺点导致对绝缘电线和电缆使用未烧结的聚四氟乙烯(PTFE)和胶带包裹。胶带确保一层相对均匀的厚度，以对电线进行绝缘和保护。然而，通过将胶带缠绕在电线上并然后尝试熔合胶带层，会产生重叠接缝，如图3中典型地示出的。这种类型的接缝引起了极大关注。例如，当电线被安装到飞机或其它航空器的框架中时，该重叠接缝可能是一个重大缺陷。这种电线需要通过各种相对极端的测试，包括湿电弧电绝缘测试、刮擦磨蚀测试和用于标记电线测试的最小对比度水平(contrast level)。PTFE胶带包裹结构难以始终如一地满足所有这些测试标准或通过所有这些测试。

许多现有技术的胶带包裹结构是使用已知为未烧结挤出PTFE的胶带来供应的，这种胶带被以扁平形式挤出，压延至所期望的厚度，然后被切分成所期望的宽度。然后使用专用设备将胶带包裹在电线或电线束上，然后加热(或烧结)被包裹的电线或电线束，以将包裹PTFE 胶带熔合到电线或电线束上。PTFE胶带通常包括在被包裹和烧结时使胶带变白的填充物。这种材料形成用于电线的绝缘的外层，或用于电线束的包裹物或护套的外层。PTFE胶带能够填充有诸如TIO2或类似填充物的材料，它是白色的，但当具有已知能量和/或波长的激光被发射到PTFE胶带内的填充物中时，它会变暗(例如，变黑)。结果，能够使用激光来标出标志，例如数字、字母或其它标记，以识别例如超长电线或电缆的末端处的特定电线。这些填充物的缺点之一是难以将它们平均地或均匀地分散在PTFE中，结果，难以均匀或清楚地标记电线，或者难以在电线的整个长度上均匀地标记电线。当填充物材料没有被均匀分散时，标志将变化，并且将不满足必须达到的或者所期望的均匀对比度水平。与该填充物材料的不均匀分布相关的另一个甚至更令人担忧的缺点是它可能形成凝聚，这进而又可能在绝缘部中产生空隙，这能够导致电线的短路。这些电线的测试可包括“湿电弧”测试，这是一种积极的航空航天测试，它在潮湿环境中检查成品电线以发现电线中的薄弱点。在PTFE中带有填充物的胶带包裹电线可能难以通过这种测试，或者，如果在测试期间没有检测到问题，则可能导致电线的短路。