一種新型同軸電纜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及同軸電纜領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有提供了一種發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯同軸電纜，由內(nèi)向外依次包括中心導(dǎo)體、發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層、及浸錫編織層；所述發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層由聚乙烯、成核劑和交聯(lián)引發(fā)劑經(jīng)發(fā)泡后交聯(lián)形成。
[0003]聚乙烯(英文全稱polyethylene,簡稱PE)是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂。編織層一般為銅絲或鍍錫銅絲編織形成。該種高傳輸速率的發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯同軸電纜，由于其發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層在成型的過程中加入了交聯(lián)引發(fā)劑，因此，極大地提高了所述發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層的耐熱溫度，其耐熱溫度可以提高到200°C以上。因此，可以通過整體浸錫的方式在編織層外浸錫，即在所述發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層外形成浸錫編織層。此種同軸電纜，極大地提高了其傳輸速率；其成本相對較低；浸錫編織層成為一整體，可進(jìn)一步防止信號泄露及外界干擾；其機(jī)械性能也更好。
[0004]然而，發(fā)明人在研發(fā)過程中也發(fā)現(xiàn)，將編織芯線(即從內(nèi)到外包括中心導(dǎo)體、發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層及編織層的半成品)經(jīng)過助焊劑和熔融錫液時(shí)，其錫液的溫度仍然相對過高，浸錫處理時(shí)，編織網(wǎng)印到絕緣芯線(中心導(dǎo)體外形成發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層后的半成品)上的印痕較深，導(dǎo)致同軸電纜在后續(xù)使用的過程中，剝線非常困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有將編織芯線經(jīng)過助焊劑和熔融錫液時(shí)，由于錫液溫度相對較高，浸錫處理時(shí)，編織網(wǎng)印到絕緣芯線上的印痕較深，導(dǎo)致同軸電纜在后續(xù)使用的過程中，剝線非常困難的問題。本發(fā)明提供了一種新型同軸電纜及其制備方法。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例一方面提供了一種新型同軸電纜，由內(nèi)向外依次包括中心導(dǎo)體、發(fā)泡絕緣層、耐高溫層及浸錫編織層。
[0007]優(yōu)選地，所述浸錫編織層外還設(shè)有護(hù)套層。
[0008]優(yōu)選地，所述耐高溫層包括氟塑料薄膜、耐高溫紗布、耐高溫纖維布中的一種。
[0009]優(yōu)選地，所述氟塑料薄膜為PTFE薄膜。
[0010]優(yōu)選地，所述PTFE薄膜的厚度為0.02-0.3mm。
[0011]優(yōu)選地，所述發(fā)泡絕緣層為發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例另一方面提供了一種新型同軸電纜的制備方法，包括如下步驟:
[0013]步驟S1:在中心導(dǎo)體外成型發(fā)泡絕緣層，得到發(fā)泡芯線；
[0014]步驟S2:在所述發(fā)泡芯線外縱包一層耐高溫層，并在所述耐高溫層外形成編織層，獲得編織芯線；
[0015]步驟S3:將所述編織芯線依次通過一助焊劑及熔融錫液，獲得浸錫編織層。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟S1具體包括如下步驟:
[0017]將1?3重量份的交聯(lián)引發(fā)劑預(yù)制成母粒，加入7-9重量份聚乙烯中，制備得到交聯(lián)料粒；
[0018]將1.5-2.0重量份的成核劑加入100重量份的聚乙烯基料中，配置成發(fā)泡料；
[0019]將所述發(fā)泡料與所述交聯(lián)料?；旌闲纬砂l(fā)泡交聯(lián)混合物；
[0020]將同軸電纜的中心導(dǎo)體和所述發(fā)泡交聯(lián)混合物在物理發(fā)泡機(jī)上發(fā)泡擠出初級絕緣芯線；
[0021]將所述初級絕緣芯線經(jīng)輻照交聯(lián)反應(yīng)，在所述中心導(dǎo)體外成型所述交聯(lián)后的發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層，獲得所述發(fā)泡芯線。
[0022]優(yōu)選地，所述步驟S2具體為:在編織機(jī)中，將所述發(fā)泡芯線外縱包耐高溫層，然后在所述耐高溫層外采用銅線編織一層編織層，獲得所述編織芯線。
[0023]優(yōu)選地，所述步驟S3之后還包括如下步驟:在所述浸錫編織層外通過擠出機(jī)形成一護(hù)套層。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例公開的新型同軸電纜產(chǎn)品及其制備方法。一方面，相對于發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層，該耐高溫層的原材料可以采用更便宜的材料，因此其成本相對更低，另一方面，浸錫編織層成為一整體，可進(jìn)一步防止信號泄露及外界干擾；其機(jī)械性能也更好。同時(shí)，由于其在發(fā)泡絕緣層外設(shè)置了承受溫度更高的耐高溫層，在進(jìn)行浸錫處理時(shí)，編織層刻在絕緣層上的印痕較淺，其剝線更加容易。當(dāng)用在柔性電纜上時(shí)，應(yīng)用過程中有時(shí)需要在柔性電纜中間編織網(wǎng)上直接焊錫，此時(shí)其耐高溫層的耐溫較高，更能承受焊錫的高溫。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例提供的該種新型同軸電纜，可以取代現(xiàn)有成本較高的氟塑料同軸電纜。
【附圖說明】
[0025]圖1本現(xiàn)有技術(shù)中提供的無護(hù)套層發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯同軸電纜截面示意圖；
[0026]圖2本發(fā)明實(shí)施例提供的新型無護(hù)套層同軸電纜截面示意圖；
[0027]圖3本發(fā)明實(shí)施例提供的包括護(hù)套層的新型同軸電纜截面示意圖。
[0028]其中，1、中心導(dǎo)體；2、發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層；3、浸錫編織層；4、耐高溫層；5、護(hù)套層。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0030]實(shí)施例1
[0031]如圖1所示，本例提供了一種新型同軸電纜，由內(nèi)向外依次包括中心導(dǎo)體、發(fā)泡絕緣層、耐高溫層及浸錫編織層。
[0032]其中，該發(fā)泡絕緣層可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的各種發(fā)泡材料形成的起絕緣作用的結(jié)構(gòu)。比如由聚乙烯制作而成。現(xiàn)有常見的發(fā)泡絕緣層為發(fā)泡聚乙烯(PE)。作為進(jìn)一步改進(jìn)的結(jié)果，所述發(fā)泡絕緣層為發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層。所述發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層由聚乙烯、成核劑和交聯(lián)引發(fā)劑經(jīng)發(fā)泡后交聯(lián)形成。所述交聯(lián)可以采用熱、光和輻照交聯(lián)等多種方式。
[0033]中心導(dǎo)體1為銅芯或鍍錫銅芯或鍍銀銅芯，根據(jù)不同的規(guī)格，其直徑也不相同，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。以50-3的規(guī)格為例，其直徑可以為1.10-1.15_。
[0034]一般將中心導(dǎo)體外成型發(fā)泡絕緣層后的半成品稱為發(fā)泡芯線(或稱絕緣芯線)。其發(fā)泡芯線的直徑一般為l-10mm。不同的規(guī)格的同軸電纜適用不同的直徑。其發(fā)泡度為50% -70%，也可以為更大或更小的數(shù)值，并不局限其發(fā)泡度，上述數(shù)值僅供參考。
[0035]具體的，所述耐高溫層包括氟塑料薄膜、耐高溫紗布、耐高溫纖維布中的一種。但也并不局限于上述材料，只要其能起到耐高溫的作用，防止在編織后浸錫的過程中發(fā)泡芯線出現(xiàn)較深印痕導(dǎo)致剝線困難即可。
[0036]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，氟塑料薄膜可以有聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟(乙烯丙烯)共聚物(FEP)、聚全氟烷氧基樹脂(PFA)、聚三氟氯乙烯(PCTFF)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF)等。優(yōu)選地，建議所述氟塑料薄膜為PTFE薄膜。上述PTFE薄膜的厚度并不特別限定，不同規(guī)格的同軸電纜其耐高溫層的厚度也不一樣。本例中給出如下優(yōu)選范圍0.02-0.3_。
[0037]將在發(fā)泡芯線外包裹耐高溫層后的半成品(為方便描述，將其稱為縱包芯線)在編織機(jī)上編織銅線，獲得一編織層，然后將其快速通過一浸錫層，即獲得所謂的浸錫編織層3，將在后續(xù)的工藝方法中做具體介紹。
[0038]如圖2所示，作為一種優(yōu)選方式，所述浸錫編織層3外還設(shè)有護(hù)套層5。護(hù)套層的材質(zhì)可以為各類氟樹脂或者PE (聚乙烯)、PP (聚丙烯)、PVC (聚氯乙烯)、LSZH (低煙無鹵阻燃線纜料)等。
[0039]上述的發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層可根據(jù)如下步驟獲得:
[0040]將1?3重量份的交聯(lián)引發(fā)劑預(yù)制成母粒，加入7-9重量份聚乙烯(作為載體)中，制備得到交聯(lián)料粒；
[0041]將1.5-2.0重量份的成核劑加入100重量份的聚乙烯基料中，配置成發(fā)泡料；所述聚乙烯基料包括低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，其重量配比為2:8?5:5。作為一種實(shí)施方式，該聚乙烯基料優(yōu)選為牌號為6944和牌號為1253的電線電纜料按1:1混合而成，所述成核劑可以采用型號為HD101的成核劑。
[0042]將所述發(fā)泡料與所述交聯(lián)料粒混合形成發(fā)泡交聯(lián)混合物；
[0043]將同軸電纜的中心導(dǎo)體和所述發(fā)泡交聯(lián)混合物在物理發(fā)泡機(jī)上發(fā)泡擠出初級絕緣芯線；
[0044]將所述初級絕緣芯線經(jīng)輻照交聯(lián)反應(yīng)，在所述中心導(dǎo)體外成型所述交聯(lián)后的發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯絕緣層，即獲得所謂的發(fā)泡芯線。
[0045]或者上述發(fā)泡擠出的方法也可以采用如下方案:交聯(lián)引發(fā)劑不經(jīng)預(yù)制成母粒的工序，而是直接將交聯(lián)引發(fā)劑和聚乙烯基料混合加入混料效果更好的物理發(fā)泡擠出機(jī)中直接擠出成型，獲得初級絕緣芯線。
[0046]所謂交聯(lián)指2個(gè)或者更多的分子(一般為線型分子)相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的較穩(wěn)定分子(體型分子)反應(yīng)。這種反應(yīng)使線型或輕度支鏈型的大分子轉(zhuǎn)變成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以此提高強(qiáng)度、耐熱性、耐磨性、耐溶劑性等性能?，F(xiàn)有聚乙烯可以直接進(jìn)行輻照交聯(lián)。而本發(fā)明則是加入了交聯(lián)引發(fā)劑，該交聯(lián)引發(fā)劑能進(jìn)一步促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行。本發(fā)明并不特別限定交聯(lián)引發(fā)劑的種類，只要其能起到引發(fā)交聯(lián)的作用，能提高其強(qiáng)度、耐熱性等性能即可。比如有機(jī)過氧化物、無機(jī)過氧化物、偶氮類引發(fā)劑、氧化還原引發(fā)劑等，作為一種優(yōu)選方式，本例所述交聯(lián)引發(fā)劑包括1.5-2.5重量份的TMPTMA、及0.5-1重量份DCP。
[0047]TMPTMA是三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的簡寫(其英文全稱為Trimethylolpropane trimethylacrylate)。它是一種無色或黃色透明液體,具有反應(yīng)活性高、交聯(lián)密度高、硬度佳、高光澤等特點(diǎn)。TMPTMa可均聚或與其它耐熱性單體進(jìn)行共聚?？煽s短交聯(lián)時(shí)間，提高交聯(lián)制品的定伸強(qiáng)度壓縮永久變形等性能。
[0048]DCP為過氧化二異丙苯的英文簡寫(其英文全稱為Dicumyl Peroxide),分子式C1SH2202，相對分子質(zhì)量270.37。物化性能白色結(jié)晶。熔點(diǎn)41?42°C。相對密度1.082。分解溫度120?125 °C。
[0049]通過TMPTMa和有機(jī)過氧化物(如DCP等)進(jìn)行熱、光和輻照交聯(lián)，不僅可顯著提高交聯(lián)劑制品的耐熱性、耐溶劑性、耐候性、抗腐蝕性和阻燃性，同時(shí)還改善機(jī)械性能和電性能，比單純用DCP交聯(lián)更能改善產(chǎn)品的品質(zhì)，消除DCP的異味，減少DCP用量。
[0050]成核劑是物理發(fā)泡材料必用的一種材料，又稱發(fā)泡劑，若不使用成核劑，則發(fā)泡材料不能夠有序的發(fā)泡，電纜的外圓直徑也無法控制。因此成核劑被視為發(fā)泡材料的核心。其組成一般為改性偶氮二酰胺和低密度聚乙烯；用于以氣體注射發(fā)泡工藝生產(chǎn)聚乙烯通信電纜的過程中。成核劑將有助于獲得最佳微孔結(jié)構(gòu)分布及規(guī)則的微孔形狀，這些重要參數(shù)將保證規(guī)則其絕緣層的直徑和容量。
[0051]采用成核劑后，其發(fā)泡聚乙烯絕緣層的發(fā)泡度可以達(dá)到50% -70