CN101492558B - 环保耐寒柔软护套料及其制成的同轴电缆 - Google Patents
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Abstract
一种环保耐寒柔软护套料，主要由下列重量份的物质制备而成：聚氯乙烯，40-45份；偏苯三酸三辛酯，5-7份；癸二酸二辛酯，4-6份；邻苯二甲酸二辛酯，8-10份；邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯，5-7份；钙锌复合稳定剂，4-6份；环氧大豆油，1-1.5份；三氧化二锑，1-1.5份；氢氧化镁，10-1 3份；精细碳酸钙，10-13份。本发明耐寒和环保性能优异，低成本、柔软度高，同时物理性能满足欧盟电子电器ROHS指令和UL要求；以环保耐寒柔软护套料为基础，成功地开发了符合UL要求的环保耐寒柔软同轴电缆，从技术上解决了柔软性、耐寒性和UL机械物理性能等难以全面达到的技术难点，满足了产品在寒冷地区应用上的苛刻要求，社会效益显著。
Description
(一)技术领域
本发明涉及电线电缆加工领域，具体地说，本发明是一种环保耐寒柔软护套料及其制成的同轴电缆。
(二)背景技术
一般聚氯乙烯护套同轴电缆适合使用的最低温度为-10℃。在我国北方寒冷地区、北欧以及俄罗斯等国家和地区，有时温度会低至-20--30℃，甚至达-40℃。在低温下，聚氯乙烯会发生脆化而破裂。
近年来，电缆行业加大了耐寒同轴电缆的开发。同轴电缆耐寒性的问题解决主要集中在绝缘层与护套层，由于同轴电缆绝缘层为耐低温性能很好的聚乙烯材料，因此耐寒同轴电缆的关键技术在于耐寒电缆护套层材料的开发和应用。
耐寒同轴电缆设计如果选用PE、TPE、TPU、硅橡胶、氟塑料等材料作为护套材料，低温性能可以达到-60℃。但是选用PE、TPE则电缆柔软性降低，不利于安装敷设。选用TPU、硅橡胶、氟塑料等材料时，一方面部分物理性能指标不能满足UL(美国保险商实验室-Underwrite rs LaboratoriesIncorporation)要求，另一方面，成本过高，客户不能接受。因此，开发一种低成本柔软的聚氯乙烯耐寒护套料和电缆非常必要。但是，由于必须同时满足UL要求和欧盟ROHS环保指令要求，大大增加了开发的难度。因为提高聚氯乙烯的柔软性，一般要加大增塑剂的比例，而增塑剂的增加，必然影响物理性能指标不能满足，同时成本增加。此外，还要考虑耐寒性能的提高。
(三)发明内容
本发明克服了上述缺点，提出了一种环保耐寒柔软护套料，耐寒和环保性能优异，低成本、柔软度高，同时物理性能满足欧盟电子电器ROHS指令和UL要求。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种环保耐寒柔软护套料，主要由下列重量份的物质制备而成：
聚氯乙烯 40-45份
偏苯三酸三辛酯 5-7份
癸二酸二辛酯 4-6份
邻苯二甲酸二辛酯 8-10份
邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯 5-7份
钙锌复合稳定剂 4-6份
环氧大豆油 1-1.5份
三氧化二锑 1-1.5份
氢氧化镁 10-13份
精细碳酸钙 10-13份。
进一步，所述的环保耐寒柔软护套料主要由下列重量份的物质制备而成：
聚氯乙烯树脂 420份
偏苯三酸三辛酯 70份
癸二酸二辛酯 60份
邻苯二甲酸二辛酯 90份
邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯 60份
钙锌复合稳定剂 50份
环氧大豆油 15份
三氧化二锑 15份
氢氧化镁 120份
精细碳酸钙 100份。
一种同轴电缆，由内导体、绝缘层、外导体和上述环保耐寒柔软护套料制成。
发明人推荐从下述方面来实现本发明所述护套料性能判断：
(1)优异的耐寒性能和柔软性：
为获得柔软性单纯增加增塑剂用量，势必影响物理性能、耐热性能等指标。为了获得各方面性能的全面达标，采用复合增塑剂配方体系。以耐热耐久型增塑剂偏苯三酸三辛酯(TOTM)为基础，选用了聚氯乙烯优良的耐寒增塑剂癸二酸二辛酯(DOS)，增塑效率高，挥发性低，除具有优良的低温耐寒性能外，又有较好的耐热性。并选用邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和具有耐寒特性的邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP)并用，效果更佳。耐寒电缆料低温脆化温度可达-40℃。
(2)优异的环保性能：
电缆料配方设计中材料选用充分考虑了环保指标的要求：
复合增塑剂体系均符合ROHS指令要求，并能赋予制品良好的耐光、耐热、耐老化等性能。
钙锌复合稳定体系是目前环保聚氯乙烯电缆料最适合的稳定剂。
环氧大豆油在pvc中起增塑剂和辅助稳定剂的作用，特别是与钙锌复合稳定剂配合使用，可有效提高热稳定性。
其他配方成分都采用环保助剂。
电缆料经过上海SGS检测中心测试，完全符合欧盟电子电器ROHS指令(欧盟第2002/95/EC号指令)要求。
(3)良好的物理性能：
弃用氯化石蜡，改用环氧大豆油作为稳定和增塑配合剂，提高了抗拉强度和断裂伸长率，满足UL指标要求，同时也提高了老化前后的机械性能。
发明人推荐从下述方面来实现本发明所述同轴电缆性能判断：
(1)优异的耐寒性能：
电缆的低温脆化温度可达-40℃。并通过UL要求的低温弯折(-40℃)、低温弯曲(-40℃)和低温冲击(-30℃)试验等。
(2)优异的环保性能：
电缆的整体结构设计和材料选用充分考虑了环保指标的要求，电缆成品经过上海SGS检测中心测试，完全符合欧盟电子电器ROHS指令(欧盟第2002/95/EC号指令)要求。
(3)优异的物理机械性能：
电缆护套的抗拉强度和断裂伸长率分别达到14MPa和100％(UL要求)，老化前后的变化率：抗拉强度≥85％，断裂伸长率≥50％。
电缆整体的柔软性符合安装敷设的需要。
从技术上解决了环保耐寒柔软护套料配方设计的难点，并极大地提高了该产品的耐寒性，实用性强，为环保耐寒柔软型同轴电缆的设计和开发奠定了原料基础。
(2)以环保耐寒柔软护套料为基础，成功地开发了符合UL要求的环保耐寒柔软同轴电缆，从技术上解决了柔软性、耐寒性和UL机械物理性能等难以全面达到的技术难点，满足了产品在寒冷地区应用上的苛刻要求，社会效益显著。
(3)本发明在设计上充分考虑到功能的实现、工艺的可行、成本的有效控制等因素，满足使用环境下环保、耐寒、柔软等综合要求，是同轴电缆技术发展的突破，其开发和生产符合国家高新技术产业的发展方向。
(四)附图说明
图1是本发明所述同轴电缆生产工艺流程图；
图2是本发明所制备的同轴电缆结构示意图；
1-内导体，2-绝缘层，3-铝箔屏蔽层，4-铝镁合金丝编织屏蔽层，5-护套。
(五)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
一种环保耐寒柔软护套料，所述的护套料主要由下列重量份的物质制备而成：
(1)聚氯乙烯树脂 420公斤
(2)偏苯三酸三辛酯(TOTM) 70公斤
(3)癸二酸二辛酯(DOS) 60公斤
(4)邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 90公斤
(5)邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP) 60公斤
(6)钙锌复合稳定剂 50公斤
(7)环氧大豆油(ESO) 15公斤
(8)三氧化二锑 15公斤
(9)氢氧化镁 120公斤
(10)精细碳酸钙 100公斤。
上述护套料生产过程由配料、混炼、挤出三大工艺组成。配料就是将各种原材料按照配方定量进行配比；混炼就是将配好的各种原材料高速混合；挤出就是将高速混合好的原料进行加温塑化，形成塑胶颗粒产品。其生产过程是先配料速混，再将混料塑化并挤出切粒，最后经冷却检测合格后包装出厂。
同轴电缆具体制备要求如下：
(1)内导体
采用单根圆铜线或铜包钢线，内导体应圆整、光洁，无氧化。
(2)绝缘
绝缘为物理发泡聚乙烯，采用进口高、低密度聚乙烯材料按照合理配方发泡而成。高、低密度聚乙烯应符合“GB 11115-89低密度聚乙烯树脂”及“GB 11116-89高密度聚乙烯树脂”的规定。
绝缘表面应圆整、光洁，无破损、针孔、起皱(泡)等现象。绝缘发泡体泡孔细密、分布均匀。提高了泡沫绝缘层结构尺寸的稳定和电气性能，使电缆衰减更低。
绝缘层应紧密包覆在内导体上。
(3)外导体
外导体由单面(或双面)自粘铝箔与铝镁合金线编织构成，铝塑复合膜搭接率≥18％，紧贴发泡介质，编织密度大于59％，编织丝标称直径0.12-0.16mm。
电缆的铝箔紧密纵包在绝缘外表面，包敷要非常平整，不能有褶皱出现。编织屏蔽层要平滑完整的包敷在铝箔上。在编织机上加了张力监控装置，改进了模具设计，保证了更佳的屏蔽效果。
(4)护套
护套采用自主研发的符合UL和欧盟ROHS指令要求的本发明所述的环保耐寒柔软电缆护套料，采用半挤压式模具，经密封挤包在外导体上，护套表面应圆整有光泽，无目力可见的针孔、裂痕、气泡及其它缺陷，允许有编织花纹。保证电缆的成型圆整性和紧密性。
以上述内容为基础，制成的同轴电缆举例如下：
(1)、型号规格：RG6-HBHDR；
(2)、电缆名称及具体说明：标称直径1.02mm，标准屏蔽聚氯乙烯护套接入网环保耐寒型柔软同轴电缆；
(3)、具体方案：铜包钢内导体1.02mm、物理发泡聚乙烯绝缘、铝箔屏蔽及铝镁合金丝编织屏蔽、环保耐寒型柔软聚氯乙烯(PVC)护套。
本发明所述的同轴电缆的主要生产工艺流程图如图1所示，制备的同轴电缆如图2所示。
Claims (3)
1.一种环保耐寒柔软护套料，其特征在于：所述的护套料主要由下列重量份的物质制备而成：
聚氯乙烯 40-45份
偏苯三酸三辛酯 5-7份
癸二酸二辛酯 4-6份
邻苯二甲酸二辛酯 8-10份
邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯 5-7份
钙锌复合稳定剂 4-6份
环氧大豆油 1-1.5份
三氧化二锑 1-1.5份
氢氧化镁 10-13份
精细碳酸钙 10-13份。
2.一种环保耐寒柔软护套料，其特征在于：所述的护套料主要由下列重量份的物质制备而成：
聚氯乙烯树脂 420份
偏苯三酸三辛酯 70份
癸二酸二辛酯 60份
邻苯二甲酸二辛酯 90份
邻苯二甲酸二(2-丙基庚)酯 60份
钙锌复合稳定剂 50份
环氧大豆油 15份
三氧化二锑 15份
氢氧化镁 120份
精细碳酸钙 100份。
3.一种同轴电缆，其特征在于：由内导体、绝缘层、外导体和权利要求1或2所述的环保耐寒柔软护套料制成。
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