CN104893193A - 一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方及其绝缘线芯制备方法 - Google Patents

一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方及其绝缘线芯制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方及绝缘线芯制备方法，配方为：聚四氟乙烯分散料树脂：66％～67％，芳香族溶剂：15％～16％，白色聚四氟乙烯色浆：1.0％～1.5％，二氧化硅粉末：16.5％～17.0％，制备方法为：将上述原材料混合后经筛子进行颗粒筛选，投入塑料的密封广口瓶摇匀，在25～40℃的环境温度的老化室内放置48～72h，后倒入预制棒成型设备，形成长度为1.2～1.3m，内径为15.8～16.2mm，外径为76.0～76.2mm的空心圆柱型胚棒；将胚棒塞入聚四氟乙烯挤出生产线，内导体通过主机和1.50～1.55mm内模，安装外膜4.2～4.3mm，启动主机和牵引，将圆柱型胚棒材料紧包在导体表面，调节牵引和挤出速度，控制烧结前外径至4.40～4.45mm，通过烧结区完成线芯的制备。

Description

一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方及其绝缘线芯制备方法
技术领域
本发明涉及一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方及其绝缘线芯制备方法。
背景技术
目前的低损耗高稳相性电缆的绝缘线芯所用的制备方法是通过微孔聚四氟乙烯薄膜绕包工艺实现其低损耗高稳相性，但该方法工艺难度大，此外原材料成本高，技术长期以来为国外所垄断，国内目前处于起步阶段，普通的聚四氟乙烯材料和二氧化硅加工工艺简单，但各有缺点，普通的聚四氟乙烯材料虽然满足低损耗要求，但温度相位在1800PPM,远高于目前国外低损耗高稳相性电缆750PPM的要求；二氧化硅虽然温度相位300PPM,但损耗是聚四氟乙烯的2-3倍。所以急需一种工艺难度小，又能实现其低损耗、高温相性的绝缘芯线制备方法。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方。
本发明的另一个目的是提供一种低损耗高稳相性绝缘线芯制备方法。
本发明采用的技术方案是：
一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方，包括下述组分：
聚四氟乙烯分散料树脂                     66％～67％
芳香族溶剂                                    15％～16％
白色聚四氟乙烯色浆                        1.0％～1.5％
二氧化硅粉末                                 16.5％～17.0％
所述芳香族溶剂为ISOPAR-H、石油醚或ISOPAR-E。
一种低损耗高稳相性绝缘线芯制备方法， 包括下述步骤：
步骤1、将等份的聚四氟乙烯分散料树脂、芳香族溶剂、白色聚四氟乙烯色浆、二氧化硅粉末混合后经8或16目筛子进行颗粒筛选，后投入塑料的密封的广口瓶，用手摇匀2～3分钟，再将广口瓶固定到聚四氟乙烯摇匀设备上，设置摇匀时间55～65分钟，启动摇匀键将各组分材料混合均匀；
步骤2、将塑料的密封的广口瓶在25～40℃的环境温度的老化室内放置48～72小时，使得芳香族溶剂可以充分活动，再将经过老化的各组分材料倒入预制棒成型设备，经过4～5Mpa的压力，保压3～5分钟时间，形成长度为1.2～1.3m，内径为15.8～16.2mm，外径为76.0～76.2mm的空心圆柱型胚棒；
步骤3、将胚棒塞入聚四氟乙烯挤出生产线，内导体通过主机和1.50 ～1.55 mm的内模，安装外膜4.2～4.3 mm，启动主机和牵引，将圆柱型胚棒材料紧包在导体表面，调节牵引和挤出速度，控制烧结前外径至4.40～4.45 mm，在烘箱内将部分芳香族溶剂挥发，保留部分空气间隙，烘干温度为110～120℃，通过烧结温度分别为125～130℃、140～150℃、160～170℃、180～190℃、210～220℃、230～240℃、250～260℃、250～260℃、230～240℃、210～220℃、180～190℃、160～170℃、140～150℃的13区烧结探温区完成线芯的制备，最后通过收线装置将其收于塑料盘具上。
本发明的优点是：芯线的绝缘层是以聚四氟乙烯、芳香族溶剂和二氧化硅粉末为主要组分，添加少量的白色聚四氟乙烯色浆，使绝缘芯线具有低损耗、高稳相的性能，选用聚四氟乙烯树脂，损耗低，选用二氧化硅，温度相位好，芳香族溶剂选用ISOPAR-H、石油醚或ISOPAR-E，闪点适中，安全性较好，在一定的老化温度下，ISOPAR-H、石油醚或ISOPAR-E充分游离于聚四氟乙烯和二氧化硅粉末之间，挤出后电缆外径均匀，制成的电缆能满足对相位一致性有较高要求的整机系统，如预警、制导、雷达及电子对抗，且工艺难度低、成本低、生产效率高。
具体实施方式
实施例1
一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方包括下述组分：
聚四氟乙烯分散料树脂                     66％
ISOPAR-H                                      16％
白色聚四氟乙烯色浆                        1.0％
二氧化硅粉末                                 17.0％
芯线的绝缘层以聚四氟乙烯、ISOPAR-H和二氧化硅粉末为主要组分，添加少量的白色聚四氟乙烯色浆，使绝缘芯线具有低损耗、高稳相的性能，选用聚四氟乙烯树脂，损耗低，选用二氧化硅，温度相位好，芳香族溶剂选用ISOPAR-H，闪点适中，安全性较好。
将上述原材料聚四氟乙烯分散料树脂、ISOPAR-H、白色聚四氟乙烯色浆、二氧化硅粉末混合后经16目筛子进行颗粒筛选，后投入塑料的密封的广口瓶，用手摇匀2分钟，再将广口瓶固定到聚四氟乙烯摇匀设备上，设置摇匀时间55分钟，启动摇匀键将各组分材料混合均匀；结束后将塑料的密封的广口瓶在25℃的环境温度的老化室内放置48小时，使得芳香族溶剂可以充分活动，再将经过老化的各组分材料倒入预制棒成型设备，经过4Mpa的压力，保压3分钟时间，形成长度为1.2m，内径为15.8mm，外径为76mm的空心圆柱型胚棒；再将胚棒塞入聚四氟乙烯挤出生产线，聚四氟乙烯挤出生产线包括放线，主机设备、烘箱，烧结设备、牵引、收线，辅助设备包括模具。内导体通过主机和1.5 mm的内模，安装外膜4.2 mm，启动主机和牵引，将圆柱型胚棒材料紧包在导体表面，调节牵引和挤出速度，主机速度为24mm/mim，牵引速度为3m/mim，控制烧结前外径至4.4 mm，在烘箱内将部分ISOPAR-H挥发，保留部分空气间隙，烘干温度为110℃，在一定的老化温度下，ISOPAR-H充分游离于聚四氟乙烯和二氧化硅粉末之间，挤出后电缆外径均匀，制成的电缆能满足对相位一致性有较高要求的整机系统，如预警、制导、雷达及电子对抗，烧结设备为13区烧结探温区，每区为1米，成U型分布，两区在烘干设备之上，顶部为直径为1.5米的大导轮，通过大导轮出口为两区烧结炉，烧结温度分别为125℃、140℃、160℃、180℃、210℃、230℃、250℃、250℃、230℃、210℃、180℃、160℃、140℃，通过烧结区完成一种低损耗高稳相性绝缘线芯的制备，经烧结后的外径为4.2 mm，最后通过收线装置将其收在塑料盘具上，整个制作过程工艺难度低、成本低、生产效率高。
实施例2
一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方包括下述组分：
聚四氟乙烯分散料树脂                     67％
ISOPAR-E                                      15％
白色聚四氟乙烯色浆                        1.5％
二氧化硅粉末                                 16.5％
芯线的绝缘层以聚四氟乙烯、ISOPAR-E和二氧化硅粉末为主要组分，添加少量的白色聚四氟乙烯色浆，使绝缘芯线具有低损耗、高稳相的性能，选用聚四氟乙烯树脂，损耗低，选用二氧化硅，温度相位好，芳香族溶剂选用ISOPAR-E，闪点适中，安全性较好。
将上述原材料聚四氟乙烯分散料树脂、ISOPAR-E、白色聚四氟乙烯色浆、二氧化硅粉末混合后经8目筛子进行颗粒筛选，后投入塑料的密封的广口瓶，用手摇匀3分钟，再将广口瓶固定到聚四氟乙烯摇匀设备上，设置摇匀时间65分钟，启动摇匀键将各组分材料混合均匀；结束后将塑料的密封的广口瓶在40℃的环境温度的老化室内放置72小时，使得芳香族溶剂可以充分活动，再将经过老化的各组分材料倒入预制棒成型设备，经过5Mpa的压力，保压5分钟时间，形成长度为1.3m，内径为16.2mm，外径为76.2mm的空心圆柱型胚棒；再将胚棒塞入聚四氟乙烯挤出生产线，聚四氟乙烯挤出生产线包括放线，主机设备、烘箱，烧结设备、牵引、收线，辅助设备包括模具。内导体通过主机和1.55 mm的内模，安装外膜4.3 mm，启动主机和牵引，将圆柱型胚棒材料紧包在导体表面，调节牵引和挤出速度，主机速度为24mm/mim，牵引速度为3m/mim，控制烧结前外径至4.45 mm，在烘箱内将部分ISOPAR-E挥发，保留部分空气间隙，烘干温度为120℃，在一定的老化温度下，ISOPAR-E充分游离于聚四氟乙烯和二氧化硅粉末之间，挤出后电缆外径均匀，制成的电缆能满足对相位一致性有较高要求的整机系统，如预警、制导、雷达及电子对抗，烧结设备为13区烧结探温区，每区为1米，成U型分布，两区在烘干设备之上，顶部为直径为1.5米的大导轮，通过大导轮出口为两区烧结炉，烧结温度分别为130℃、150℃、170℃、190℃、220℃、240℃、260℃、260℃、240℃、220℃、190℃、170℃、150℃，通过烧结区完成一种低损耗高稳相性绝缘线芯的制备，经烧结后的外径为4.2 mm，最后通过收线装置将其收在塑料盘具上，整个制作过程工艺难度低、成本低、生产效率高。
实施例3
一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方包括下述组分：
聚四氟乙烯分散料树脂                     66.5％
石油醚                                          15.5％
白色聚四氟乙烯色浆                        1.5％
二氧化硅粉末                                 16.5％
芯线的绝缘层以聚四氟乙烯、石油醚和二氧化硅粉末为主要组分，添加少量的白色聚四氟乙烯色浆，使绝缘芯线具有低损耗、高稳相的性能，选用聚四氟乙烯树脂，损耗低，选用二氧化硅，温度相位好，芳香族溶剂选用石油醚，闪点适中，安全性较好。
将上述原材料聚四氟乙烯分散料树脂、石油醚、白色聚四氟乙烯色浆、二氧化硅粉末混合后经16目筛子进行颗粒筛选，后投入塑料的密封的广口瓶，用手摇匀2.5分钟，再将广口瓶固定到聚四氟乙烯摇匀设备上，设置摇匀时间60分钟，启动摇匀键将各组分材料混合均匀；结束后将塑料的密封的广口瓶在33℃的环境温度的老化室内放置60小时，使得芳香族溶剂可以充分活动，再将经过老化的各组分材料倒入预制棒成型设备，经过4.5Mpa的压力，保压4分钟时间，形成长度为1.25m，内径为16 mm，外径为76.1mm的空心圆柱型胚棒；再将胚棒塞入聚四氟乙烯挤出生产线，聚四氟乙烯挤出生产线包括放线，主机设备、烘箱，烧结设备、牵引、收线，辅助设备包括模具。内导体通过主机和1.52 mm的内模，安装外膜4.25 mm，启动主机和牵引，将圆柱型胚棒材料紧包在导体表面，调节牵引和挤出速度，主机速度为24mm/mim，牵引速度为3m/mim，控制烧结前外径至4.42 mm，在烘箱内将部分石油醚挥发，保留部分空气间隙，烘干温度为118℃，在一定的老化温度下，石油醚充分游离于聚四氟乙烯和二氧化硅粉末之间，挤出后电缆外径均匀，制成的电缆能满足对相位一致性有较高要求的整机系统，如预警、制导、雷达及电子对抗，烧结设备为13区烧结探温区，每区为1米，成U型分布，两区在烘干设备之上，顶部为直径为1.5米的大导轮，通过大导轮出口为两区烧结炉，烧结温度分别为127℃、145℃、165℃、185℃、215℃、235℃、255℃、255℃、235℃、215℃、185℃、165℃、145℃，通过烧结区完成一种低损耗高稳相性绝缘线芯的制备，经烧结后的外径为4.2 mm，最后通过收线装置将其收在塑料盘具上，整个制作过程工艺难度低、成本低、生产效率高。

Claims (3)

1.一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方，其特征在于：包括下述组分：
聚四氟乙烯分散料树脂                     66％～67％；
芳香族溶剂                                      15％～16％；
白色聚四氟乙烯色浆                        1.0％～1.5％；
二氧化硅粉末                                  16.5％～17.0％。
2. 根据权利要求1所述的一种低损耗高稳相性绝缘材料的配方，其特征在于：所述芳香族溶剂为ISOPAR-H、石油醚或ISOPAR-E。
3.一种低损耗高稳相性绝缘线芯制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
步骤1、将等份的聚四氟乙烯分散料树脂、芳香族溶剂、白色聚四氟乙烯色浆、二氧化硅粉末混合后经8或16目筛子进行颗粒筛选，后投入塑料的密封的广口瓶，用手摇匀2～3分钟，再将广口瓶固定到聚四氟乙烯摇匀设备上，设置摇匀时间55～65分钟，启动摇匀键将各组分材料混合均匀；
步骤2、将塑料的密封的广口瓶在25～40℃的环境温度的老化室内放置48～72小时，使得芳香族溶剂可以充分活动，再将经过老化的各组分材料倒入预制棒成型设备，经过4～5Mpa的压力，保压3～5分钟时间，形成长度为1.2～1.3m，内径为15.8～16.2mm，外径为76.0～76.2mm的空心圆柱型胚棒；
步骤3、将胚棒塞入聚四氟乙烯挤出生产线，内导体通过主机和1.50 ～1.55 mm的内模，安装外膜4.2～4.3 mm，启动主机和牵引，将圆柱型胚棒材料紧包在导体表面，调节牵引和挤出速度，控制烧结前外径至4.40～4.45 mm，在烘箱内将部分芳香族溶剂挥发，保留部分空气间隙，烘干温度为110～120℃，通过烧结温度分别为125～130℃、140～150℃、160～170℃、180～190℃、210～220℃、230～240℃、250～260℃、250～260℃、230～240℃、210～220℃、180～190℃、160～170℃、140～150℃的13区烧结探温区完成线芯的制备，最后通过收线装置将其收于塑料盘具上。
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