本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電纜，特別是一種具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜。

背景技術(shù)：

隨著光通信技術(shù)的高速發(fā)展，有線通信網(wǎng)的骨干網(wǎng)和局間中繼線路已普遍使用光纜，光纖進(jìn)入接入網(wǎng)已成為必然趨勢(shì)。

現(xiàn)有的數(shù)據(jù)電纜包括十字形骨架以及設(shè)置在十字形骨架外部的護(hù)套，多組絞合的線對(duì)分別設(shè)置在骨架對(duì)應(yīng)的安裝槽內(nèi)，這樣結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)電纜在使用時(shí)，各組線對(duì)的相對(duì)位置容易竄位，抗串音干擾性能較弱，影響電纜的使用壽命。且電纜的防水性能同樣會(huì)影響電纜的使用壽命。

在電纜纜芯中填充阻水油膏以提高電纜的阻水性能，是目前國(guó)內(nèi)外電纜生產(chǎn)中最為普遍的做法，它不僅起著防水防潮的密封作用，同時(shí)在電纜制造和使用期間起著緩沖作用，提高其傳輸穩(wěn)定性和可靠性。熱膨脹油膏是新一代光纜防水填充油膏，是一種更先進(jìn)的光纜防水保護(hù)材料。熱膨脹油膏與擠塑機(jī)高溫機(jī)頭擠出的護(hù)套料充分接觸，遇熱后膨脹，能夠使光纜內(nèi)的空隙全部被膨脹起來(lái)的油膏填滿。熱膨脹油膏遇熱膨脹之后是不可逆的，水份不可能再進(jìn)入光纜，從而起到完全阻水作用。用熱膨脹阻水油膏成纜時(shí)不必涂覆飽滿，因?yàn)闊崤蛎涀杷透嘣谧o(hù)套時(shí)就已經(jīng)膨脹起來(lái)，將余下的空隙填滿。目前，普遍使用的遇水膨脹油膏是一種親水性光纜填充油膏，它不斷地吸收周?chē)某睔夂退?，并將潮氣和水份帶入光纜內(nèi)；而熱膨脹油膏是一種疏水性的填充油膏，對(duì)光纜的防水保護(hù)更可靠、更科學(xué)。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)：cn101788705a)公布了一種“一種低密度高流動(dòng)性光纜填充油膏”，使用普通填充油膏主料和中空納米玻璃微球以及塑料膨脹微球復(fù)合制備填充油膏，該填充油膏具有優(yōu)異的流動(dòng)性、較低的質(zhì)量密度，充填方便、質(zhì)量可靠。但是其使用的塑料膨脹微球膨脹倍率低、膨脹不均勻，影響了產(chǎn)品的最終阻水性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提供了一種阻水能力良好，能有效提高其使用壽命的電纜。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜，由內(nèi)到外依次設(shè)置有纜心、內(nèi)護(hù)套以及外護(hù)套，其中，纜心內(nèi)填充有阻水油膏，與電纜埋設(shè)地中的水分之間形成隔膜。

在上述的一種具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜中，所述纜心內(nèi)設(shè)置有十字骨架，將纜心分割成四個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)設(shè)置有纜線，其中，阻水油膏填充在每根纜線外側(cè)與十字骨架的邊線所組成的空間中。

在上述的一種具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜中，每個(gè)填充空間由一條內(nèi)護(hù)套的圓弧和兩條十字骨架的邊線組成的封閉空間。

在上述的一種具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜中，每一根纜線包括：

兩根導(dǎo)線管；

絕緣層，包裹于兩根導(dǎo)線管的外側(cè)，并將兩根導(dǎo)線管捆綁設(shè)置。

在上述的一種具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜中，外護(hù)套與內(nèi)護(hù)套之間設(shè)置一層鋁箔，其中，鋁箔和外護(hù)套之間填充一層芳綸紗。

在上述的一種具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜中，芳綸紗層中設(shè)置有地線。

在上述的一種具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜中，導(dǎo)線管選用銅管材質(zhì)。

在上述的一種具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜中，所述阻水油膏包括如下重量份數(shù)的組分：

石蠟基油：20-30份

環(huán)烷基油：50-60份

有機(jī)稠化劑：5-10份

氣相二氧化硅：3-6份

分油抑制劑：3-5份

膨脹微球顆粒：3-8份

硅酸鋁鹽礦物顆粒：1-3份

抗氧劑：0.05-1份。

通過(guò)環(huán)烷基油和石蠟基油的合理復(fù)配，使得體系內(nèi)的烷烴和環(huán)烷烴處于合適的含量范圍，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性能；基礎(chǔ)油與稠化劑通過(guò)氫鍵、分子間的范德華力和吸附力結(jié)合在一起，這個(gè)體系不穩(wěn)定，時(shí)間長(zhǎng)了，油就出從膠體分散結(jié)構(gòu)中分離出來(lái)，本發(fā)明使用的基礎(chǔ)油與有機(jī)稠化劑以及氣相二氧化硅(無(wú)機(jī)稠化劑)配合使用，油與稠化劑的結(jié)合性良好，形成的體系穩(wěn)定性高。加有膨脹微球顆粒的油膏遇熱后膨脹，使光纜內(nèi)的空隙被膨脹起來(lái)的油膏填滿，水份不可能再進(jìn)入光纜，從而起到完全阻水作用，本發(fā)明所選用的膨脹微球顆粒與體系分散相容性良好，膨脹均勻倍率高，尤其在硅酸鋁鹽礦物顆粒的促進(jìn)下，形成的氣泡大小微細(xì)均勻，配合上述基礎(chǔ)油、稠化劑等，形成的阻水油膏閃點(diǎn)、滴點(diǎn)、析油量等性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，制備得到的電纜防水性能優(yōu)異。

作為優(yōu)選，所述石蠟基油和環(huán)烷基油的質(zhì)量比為1：(2-2.5)。石蠟基油一般含烷烴超過(guò)50％,其粘度指數(shù)高、傾點(diǎn)高、密度小、膠質(zhì)含量低；而環(huán)烷基油環(huán)烷烴含量超過(guò)50％,其性能恰恰與石蠟基油相反。一個(gè)好的基礎(chǔ)油其組成應(yīng)有一適當(dāng)?shù)姆秶?它取決于各種性能的綜合平衡,當(dāng)石蠟基油和環(huán)烷基油的質(zhì)量比為1：(2-2.5)時(shí)，基礎(chǔ)油中烷烴、環(huán)烷烴組成范圍合適，由其制備的阻水油膏產(chǎn)品綜合了石蠟基和環(huán)烷基油膏的性能優(yōu)勢(shì)，相對(duì)掩蓋了兩類(lèi)產(chǎn)品的缺點(diǎn)，具有優(yōu)良的氧化安定性、膠體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、不收縮、體系不分油等特性。

作為優(yōu)選，所述有機(jī)稠化劑和氣相二氧化硅的質(zhì)量比為(1-1.8)：1。氣相二氧化硅表面具有很多高活性的硅羥基，不同粒子間通過(guò)其表面的硅羥基產(chǎn)生氫鍵作用，形成一個(gè)二氧化硅網(wǎng)絡(luò)，使體系的流動(dòng)性受到限制，粘度增加，起到增稠的作用；在受到剪切力的作用時(shí)，二氧化硅網(wǎng)絡(luò)受到破壞，導(dǎo)致體系粘度下降，發(fā)生觸變效應(yīng)，有利于施工。一旦剪切力消失，氫鍵重新形成，二氧化硅網(wǎng)絡(luò)又重新恢復(fù)，體系的粘度也逐漸回升，從而體現(xiàn)出觸變性。但是因氣相二氧化硅表面殘留硅羥基，具有親水性，形成的油膏體系抗水性稍差。與有機(jī)稠化劑復(fù)合使用，制得的產(chǎn)品性能綜合了兩類(lèi)稠化劑的優(yōu)點(diǎn)，克服了各自的弱點(diǎn)。

作為優(yōu)選，所述有機(jī)稠化劑為聚甲基丙烯酸酯(pma)和乙烯-丙烯共聚物(ocp)以質(zhì)量比為1:(1-2)形成的復(fù)合物。pma低溫性能特別好，降凝作用顯著，還兼具一定的分散作用，但是其稠化能力和剪切性較差，不適合單獨(dú)使用作為稠化劑；ocp的稠化能力和剪切穩(wěn)定性較好，但是低溫泵送性較差，ocp與pma酯型降凝劑的復(fù)合，可以有效中和二者的優(yōu)缺點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使得制備的產(chǎn)品性能最佳。

作為優(yōu)選，所述的分油抑制劑為橡膠嵌段聚合物，包括苯乙烯-乙烯丙烯嵌段聚合物(sep)、苯乙烯-乙烯丁烯嵌段聚合物(seb)、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段聚合物(sebs)中的一種或兩種。分油抑制劑的加入增大了稠化劑和基礎(chǔ)油間的相互作用力，使混合體系穩(wěn)定存在，油分離現(xiàn)象降低。

作為優(yōu)選，所述膨脹微球顆粒以烷烴類(lèi)氣體為核，以丙烯腈、偏氯乙烯、甲基丙烯酸酯的共聚物為殼。丙烯腈、偏氯乙烯、甲基丙烯酸酯的質(zhì)量比為1:1：(1-1.5)。丙烯腈具有一定結(jié)晶性，單獨(dú)使用丙烯腈作為膨脹微球顆粒的外殼能使顆粒外殼的強(qiáng)度和致密性提高，但是塑性略顯不夠，而偏氯乙烯的加入則在一定程度上破壞了丙烯腈的結(jié)晶，可增加共聚物的熱塑性，使膨脹微球顆粒在熱膨脹時(shí)穩(wěn)定性和膨脹倍率有所增強(qiáng)。而甲基丙烯酸酯作為一個(gè)功能單體加入，使得共聚物的交聯(lián)密度增加，進(jìn)一步提高了膨脹微球顆粒的熱膨脹穩(wěn)定性。同時(shí)，含有聚甲基丙烯酸酯的膨脹微球顆粒與有機(jī)稠化劑中的聚甲基丙烯酸酯表面相容性良好，使微球均勻分散，從而進(jìn)一步提高穩(wěn)定性和膨脹倍率。

作為優(yōu)選，硅酸鋁鹽礦物顆粒尺寸＜2μm，硅酸鋁鹽礦物顆粒尺寸越小，分散性能越好，均勻地發(fā)揮促進(jìn)膨脹的效果，使膨脹氣泡大小微細(xì)均勻，提高膨脹倍數(shù)。

作為優(yōu)選，所述的抗氧劑為苯胺類(lèi)抗氧劑，包括n-苯基-1-萘胺，n-苯基-2-萘胺、n,n’-二芳基對(duì)苯二胺、n,n’-二芳基丁基對(duì)苯二胺等。

所述的阻水油膏可以通過(guò)以下方法制得：按所述重量份數(shù)準(zhǔn)備所需原料；將稱(chēng)取好的分油抑制劑置于石蠟基油和環(huán)烷基油中，升溫至130-160℃保溫?cái)嚢?0-90min，加入抗氧劑，繼續(xù)攪拌30-60min；將溫度降至90-110℃，加入有機(jī)稠化劑和氣相二氧化硅保溫充分?jǐn)嚢?0-90min；降溫至70-80℃之間，加入剩余原料，并充分?jǐn)嚢?50-180min，得到預(yù)混物，將預(yù)混物均質(zhì)研磨、真空脫氣后既得最終產(chǎn)品。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

(1)提供具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜，在其纜心中內(nèi)填充阻水油膏，極大的提高電纜的防水性能，降低了電纜的密度，同時(shí)有效的改善了電纜的阻抗性能，進(jìn)而提高了電纜的使用壽命；

(2)提供的具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜，在纜心中設(shè)置十字骨架，在內(nèi)外護(hù)套、芳綸紗層和鋁箔的包覆下，使得電纜的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，屏蔽電纜被緊固的堡壘保護(hù)，克服了直埋、架空和海洋燈惡劣環(huán)境中電纜不能正常傳輸?shù)膯?wèn)題，另外，電纜的頻率可以擴(kuò)展到500mhz。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜的截面示意圖。

圖中，100、纜心；200、內(nèi)護(hù)套；300、外護(hù)套；400、油性介質(zhì)；500、十字骨架；600、纜線；610、導(dǎo)線管；620、絕緣層；700、鋁箔；800、芳綸紗。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)例。

實(shí)施例1

按所述重量份數(shù)準(zhǔn)備所需原料：

石蠟基油：25份

環(huán)烷基油：50份

聚甲基丙烯酸酯：5份

乙烯-丙烯共聚物：5份

氣相二氧化硅：6份

sep：3份

膨脹微球顆粒：4份

硅酸鋁鹽礦物顆粒：2份

n-苯基-1-萘胺：0.05份。

將稱(chēng)取好的sep置于石蠟基油和環(huán)烷基油中，升溫至140℃保溫?cái)嚢?0min，加入n-苯基-1-萘胺，繼續(xù)攪拌40min；將溫度降至95℃，加入聚甲基丙烯酸酯和乙烯-丙烯共聚物和氣相二氧化硅保溫充分?jǐn)嚢?0min；降溫至80℃之間，加入剩余原料，并充分?jǐn)嚢?50min，得到預(yù)混物，將預(yù)混物均質(zhì)研磨、真空脫氣后既得最終阻水油膏。

實(shí)施例2

按所述重量份數(shù)準(zhǔn)備所需原料：

石蠟基油：20份

環(huán)烷基油：50份

聚甲基丙烯酸酯：4份

乙烯-丙烯共聚物：5份

氣相二氧化硅：6份

seb：4份

膨脹微球顆粒：5份

硅酸鋁鹽礦物顆粒：1份

n-苯基-2-萘胺：1份。

將稱(chēng)取好的seb置于石蠟基油和環(huán)烷基油中，升溫至160℃保溫?cái)嚢?0min，加入n-苯基-2-萘胺，繼續(xù)攪拌30min；將溫度降至100℃，加入聚甲基丙烯酸酯、乙烯-丙烯共聚物和氣相二氧化硅保溫充分?jǐn)嚢?0min；降溫至80℃之間，加入剩余原料，并充分?jǐn)嚢?50min，得到預(yù)混物，將預(yù)混物均質(zhì)研磨、真空脫氣后既得最終阻水油膏。

實(shí)施例3

按所述重量份數(shù)準(zhǔn)備所需原料：

石蠟基油：22份

環(huán)烷基油：53份

聚甲基丙烯酸酯：3份

乙烯-丙烯共聚物：6份

氣相二氧化硅：5份

sebs：4份

膨脹微球顆粒：5份

硅酸鋁鹽礦物顆粒：2份

n,n’-二芳基丁基對(duì)苯二胺：0.05-1份。

將稱(chēng)取好的sebs置于石蠟基油和環(huán)烷基油中，升溫至160℃保溫?cái)嚢?0min，加入n,n’-二芳基丁基對(duì)苯二胺，繼續(xù)攪拌40min；將溫度降至110℃，加入聚甲基丙烯酸酯、乙烯-丙烯共聚物和氣相二氧化硅保溫充分?jǐn)嚢?0min；降溫至80℃之間，加入剩余原料，并充分?jǐn)嚢?60min，得到預(yù)混物，將預(yù)混物均質(zhì)研磨、真空脫氣后既得最終阻水油膏。

實(shí)施例4

按所述重量份數(shù)準(zhǔn)備所需原料：

石蠟基油：28份

環(huán)烷基油：60份

聚甲基丙烯酸酯：3份

乙烯-丙烯共聚物：3份

氣相二氧化硅：4份

sep：2份

seb：1份

膨脹微球顆粒：6份

硅酸鋁鹽礦物顆粒：3份

n,n’-二芳基對(duì)苯二胺：0.07份。

將稱(chēng)取好的sep、seb置于石蠟基油和環(huán)烷基油中，升溫至140℃保溫?cái)嚢?0min，加入n,n’-二芳基對(duì)苯二胺，繼續(xù)攪拌40min；將溫度降至110℃，加入聚甲基丙烯酸酯、乙烯-丙烯共聚物和氣相二氧化硅保溫充分?jǐn)嚢?0min；降溫至80℃之間，加入剩余原料，并充分?jǐn)嚢?60min，得到預(yù)混物，將預(yù)混物均質(zhì)研磨、真空脫氣后既得最終阻水油膏。

對(duì)比例1

按所述重量份數(shù)準(zhǔn)備所需原料：

石蠟基油：44份

環(huán)烷基油：44份

聚甲基丙烯酸酯：3份

乙烯-丙烯共聚物：3份

氣相二氧化硅：4份

sep：2份

seb：1份

膨脹微球顆粒：6份

硅酸鋁鹽礦物顆粒：3份

n,n’-二芳基對(duì)苯二胺：0.07份。

環(huán)烷基油和石蠟基油的質(zhì)量比與實(shí)施例4中的有所不同，其它原料和步驟與實(shí)施例4相同。

對(duì)比例2

按所述重量份數(shù)準(zhǔn)備所需原料：

石蠟基油：28份

環(huán)烷基油：60份

聚甲基丙烯酸酯：6份

氣相二氧化硅：3份

sep：2份

seb：1份

膨脹微球顆粒：6份

硅酸鋁鹽礦物顆粒：3份

n,n’-二芳基對(duì)苯二胺：0.07份。

相對(duì)于實(shí)施例4中的原料，對(duì)比例2中的有機(jī)稠化劑僅為聚甲基丙烯酸酯，且有機(jī)稠化劑與氣相二氧化硅的質(zhì)量比2:1，其它原料和制備步驟與實(shí)施例4相同。

對(duì)比例3

石蠟基油：28份

環(huán)烷基油：60份

聚甲基丙烯酸酯：3份

乙烯-丙烯共聚物：3份

氣相二氧化硅：4份

sep：2份

seb：1份

膨脹微球顆粒：6份

n,n’-二芳基對(duì)苯二胺：0.07份。

相對(duì)于實(shí)施例4中的原料，對(duì)比例2中沒(méi)有添加硅酸鋁鹽礦物顆粒，其它原料與步驟與實(shí)施例4相同

將實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-3的阻水油膏按yd839-2000方法進(jìn)行檢測(cè)，指標(biāo)如表1所示：

表1實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-3的阻水油膏性能

將實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-3的阻水油膏填充至電纜中，所述的填充方法為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。獲得的填充電纜阻水性能按gb/t2951.13-2008方法進(jìn)行檢測(cè)，如下表所示：

表2填充實(shí)施例1-4和對(duì)比例1-3阻水油膏的電纜性能

由上述測(cè)試結(jié)果可知，本發(fā)明中的各種組分相互作用，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，制備的阻水油膏各項(xiàng)性能優(yōu)異，填充有該阻水油膏的電纜阻水和抗拉性能良好。

本發(fā)明提供的一種具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜，如圖1所示，其由內(nèi)到外依次設(shè)置有纜心100、內(nèi)護(hù)套200以及外護(hù)套300，其中，纜心100內(nèi)填充有油性介質(zhì)400，與電纜埋設(shè)地中的水分之間形成隔膜，使之無(wú)法進(jìn)入纜心100中，提高電纜的防水性能。優(yōu)選地，油性介質(zhì)400可選用油漬材料。

本發(fā)明提供的具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜中，在其纜心100中內(nèi)填油性介質(zhì)400，極大的提高電纜的防水性能，同時(shí)有效的改善了電纜的阻抗性能，降低了導(dǎo)體的介電系數(shù)，進(jìn)而提高了電纜的使用壽命。

優(yōu)選地，如圖1所示，纜心100內(nèi)設(shè)置有十字骨架500，將纜心100分割成四個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)設(shè)置有纜線600，其中，油性介質(zhì)400填充在每根纜線600外側(cè)與十字骨架500的邊線所組成的空間中，用以支撐纜心100的強(qiáng)度，且防止相鄰兩根纜線600之間發(fā)生串音。

優(yōu)選地，如圖1所示，每個(gè)填充空間由一條內(nèi)護(hù)套200的圓弧和兩條十字骨架500的邊線組成的封閉空間，防止填充內(nèi)的油漬不在相鄰兩封閉空間內(nèi)流串，提高纜線600的清潔度。

優(yōu)選地，如圖1所示，每一根纜線600包括：兩根導(dǎo)線管610；絕緣層620，包裹于兩根導(dǎo)線管610的外側(cè)，并將兩根導(dǎo)線管610捆綁設(shè)置，加強(qiáng)纜線600的信號(hào)，并且能夠有效的屏蔽外界干擾信號(hào)，起到較好的絕緣效果。優(yōu)選地，導(dǎo)線管610選用銅管。

優(yōu)選地，如圖1所示，外護(hù)套300與內(nèi)護(hù)套200之間設(shè)置一層鋁箔700，其中，鋁箔700和外護(hù)套300之間填充一層芳綸紗800，通過(guò)鋁箔700和芳綸紗800有效的改善產(chǎn)品的抗拉伸強(qiáng)度。

優(yōu)選地，如圖1所示，芳綸紗800層中設(shè)置有地線900，作為接地使用，提高電纜的安全性。

本發(fā)明提供的具有阻水和抗拉功能的屏蔽型超六類(lèi)電纜，在纜心100中設(shè)置十字骨架500，內(nèi)置填充油性介質(zhì)400，并在內(nèi)外護(hù)套300、芳綸紗800層和鋁箔700的包覆下，使得電纜的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，屏蔽電纜被緊固的堡壘保護(hù)，克服了直埋、架空和海洋燈惡劣環(huán)境中電纜不能正常傳輸?shù)膯?wèn)題，另外，電纜的頻率可以擴(kuò)展到550mhz。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。