芳香族的聚酰亞胺( PI) 薄膜是一種堅(jiān)韌的、耐高溫的火紅色材料,具有良好的絕緣性能。1966年,杜邦公司開始生產(chǎn)該產(chǎn)品,并把它命名為Kapton。其使用溫度為-233 ℃ ~ 400 ℃,無有機(jī)溶劑能使其溶解,且分解溫度高,耐輻照性好。除堿性溶液和濃硫酸外,其耐化學(xué)性能也很好。
電纜生產(chǎn)廠家根據(jù)聚酰亞胺薄膜的這些性能,設(shè)計(jì)了聚酰亞胺絕緣電線,與其它絕緣形式不同,PI不能直接擠包在導(dǎo)體上,只能采用繞包方式。薄膜繞包在導(dǎo)體上,然后在高溫下用聚全氟乙丙烯( FEP) 作為粘接劑來燒結(jié)。FEP 的杜邦商品名為Teflon。
聚酰亞胺材料存在的問題:
( 1) 易水解
PI 在使用過程中易與環(huán)境中的水汽發(fā)生反應(yīng),在高濕度的環(huán)境中,水分從結(jié)構(gòu)有缺陷的部位被吸收進(jìn)聚合物中并使其膨脹。水滲入絕緣后發(fā)生水解,水解后的材料易產(chǎn)生裂縫和微孔,當(dāng)潮濕的空氣侵入絕緣的內(nèi)部時(shí)會(huì)使絕緣的電導(dǎo)增大,漏電流也隨之增大,焦耳熱效應(yīng)的存在又會(huì)加劇水解反應(yīng)并且絕緣熱老化變脆,細(xì)紋、裂縫等會(huì)不斷增多,當(dāng)裂縫越來越多以至于連接起來甚至貫穿絕緣時(shí)就會(huì)形成水樹枝,產(chǎn)生局部放電甚至電弧。
( 2) 耐干濕電弧性能差
PI 易被電弧中產(chǎn)生的原子氧侵蝕,耐電弧能力差,當(dāng)線路中產(chǎn)生電弧時(shí),劇烈的火花會(huì)對(duì)其它相鄰電線的絕緣表面產(chǎn)生燒蝕。一旦相鄰的電線被燒穿,會(huì)引起相間短路,產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的電弧,進(jìn)一步對(duì)線束產(chǎn)生破壞。
聚酰亞胺薄膜絕緣電線因自身比重小、耐高低溫、耐輻照、耐銳邊切割、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)異的性能,被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,但在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中也暴露了其易水解、不耐原子氧、耐電弧差等問題,以美標(biāo)AS 22759 /180-192 為產(chǎn)品技術(shù)要求,生產(chǎn)出新一代無縫繞包PTFE /PI/PTFE 復(fù)合絕緣電線電纜,解決了產(chǎn)品耐水解差的問題。