CN106098183A - 数据线用柔软线缆 - Google Patents

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付永刚
田兴华
张玉杰
王光智
贾光军
王培涛
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Shouguang City Power Supply Company State Grid Shandong Electric Power Co
State Grid Corp of China SGCC
Weifang Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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Shouguang City Power Supply Company State Grid Shandong Electric Power Co
State Grid Corp of China SGCC
Weifang Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
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    • H01B7/187—Sheaths comprising extruded non-metallic layers

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  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种数据线用柔软线缆，所述线缆为排线阵列的形式，所述排线阵列包括紧密排列的多根铜导线，以及设置在所述多根铜导线外的柔软护套层；铜导线包括退火铜丝，和包覆在所述退火铜丝外围的绝缘层；且所述绝缘层为HDPE与LDPE的共混发泡绝缘层；所述柔软护套层由TPU电缆料经过挤出包覆在所述多根铜导线上形成；所述TPU电缆料由TPU树脂、POE、苯乙烯‑马来酸酐共聚物、苯乙烯‑丁二烯‑马来酸酐共聚物、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂和空心微珠组成。

Description

数据线用柔软线缆
技术领域
本发明涉及数据线的技术领域，更具体地说本发明涉及一种数据线用柔软线缆。
背景技术
随着信息技术和计算机技术的飞速发展，其在各个行业广泛应用，而且随着元件小型化、高集成化以及轻量化的发展趋势，对其中的连接线也提出了越来越高的要求，其不仅要求结构简单、美观，具有一定的抗电磁干扰性能，并且需要兼具良好的耐久性和柔韧性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述技术方案的不足，提供一种数据线用柔软线缆，该柔软线缆抗拉强度高，耐久性和柔韧性好。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种数据线用柔软线缆，所述线缆为排线阵列的形式，其特征在于：所述排线阵列包括紧密排列的多根铜导线，以及设置在所述多根铜导线外的柔软护套层。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
铜导线包括退火铜丝，和包覆在所述退火铜丝外围的绝缘层；且所述绝缘层为HDPE与LDPE的共混发泡绝缘层。
所述柔软护套层由TPU电缆料经过挤出包覆在所述多根铜导线上形成；所述TPU电缆料由TPU树脂、POE、苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂和空心微珠组成。
所述TPU电缆料按质量百分比包括：35~40wt%的TPU树脂、10~12wt%的POE、8~10wt%的苯乙烯-马来酸酐共聚物、8~10wt%的苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、0.3~0.5wt%的抗氧化剂、1.2~2.0wt%的润滑剂、8~10wt%的膦酸酯阻燃剂、3~6wt%的硼酸锌，和余量的空心微珠。
所述空心微珠的密度为1.0~1.2 g/cm3，粒径为1.0μm。
所述空心微珠经过以下改性处理：将空心微珠分散于甲苯溶液中，加入反应釜中，然后加入计量好的PTMEG、MDI在80℃的温度下搅拌反应1.5 h，加入N-异丙醇二乙醇胺、碳酸甲乙酯、顺丁二烯单丁酯和催化剂，在70℃反应3.0 h，然后分别用甲醇和无水乙醇进行洗涤、并进行真空干燥，研磨至粒径为1.0μm以下即可得到改性空心微珠。
空心微珠为100重量份、MDI为12重量份、聚四氢呋喃二醇为20重量份、N-异丙醇二乙醇胺为3.2重量份、碳酸甲乙酯为0.5重量份、顺丁二烯单丁酯为1.0重量份、催化剂为0.05重量份。
所述润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙或聚乙烯蜡中的至少一种。
抗氧剂选自抗氧剂-1010、抗氧剂-1076、抗氧剂-168、B900、B215和B225中的至少一种。
所述TPU树脂通过以下方法制备得到：首先将PTMEG在100℃进行真空脱水干燥，然后加入MDI，在氮气保护的条件下，在80℃搅拌反应8 min，然后加入1，4-二羟甲基苯，邻苯二甲酸二羟乙基酯，继续搅拌反应10 min；将熔融反应物料浇注到载于输送带上的预先涂好脱模剂的聚四氟乙烯盘中，然后在熟化炉内进行熟化，冷却后在造粒装置进行造粒即可得到所述TPU树脂；原料中PTMEG的含量为60wt%，MDI的含量为25wt%，1，4-二羟甲基苯的含量为5.5wt%，邻苯二甲酸二羟乙基酯的含量为9.5 wt%。
该数据线用柔软线缆，该柔软线缆抗拉强度高，耐久性和柔韧性好，抗拉强度大于18.2Mpa，伸长率大于320%，冲击催化温度-40度。
具体实施方式
以下将结合具体的实施例对本发明进行详细说明。但本发明的保护范围并不受限于以下所公开的实施例。
本发明所述的数据线用柔软线缆，所述线缆为排线阵列的形式，所述排线阵列包括紧密排列的多根铜导线，以及包覆在所述多根铜导线外的柔软护套层。所述铜导线包括退火铜丝，和包覆在所述退火铜丝外围的绝缘层。作为优选地，所述退火铜丝外表面形成有镀锡保护层。所述绝缘层为HDPE与LDPE的共混发泡绝缘层。所述柔软护套层由TPU电缆料经过挤出包覆在所述多根铜导线上形成。
在本发明的实施例中，使用的空心微珠的密度为1.1 g/cm3，粒径为1.0μm。具体来说，所述改性空心微珠通过以下工艺得到：将空心微珠分散于甲苯溶液中，剪切分散30min后，加入反应釜中，然后加入计量好的聚四氢呋喃二醇、MDI在80℃的温度下搅拌反应1.5h，加入N-异丙醇二乙醇胺、碳酸甲乙酯、顺丁二烯单丁酯和催化剂，在70℃反应3.0 h，然后分别用甲醇和无水乙醇进行洗涤、并进行真空干燥，研磨后即可得到所述改性空心微珠。其中，空心微珠为100重量份、MDI为12重量份、聚四氢呋喃二醇为20重量份、N-异丙醇二乙醇胺为3.2重量份、碳酸甲乙酯为0.5重量份、顺丁二烯单丁酯为1.0重量份、二月桂酸二丁基锡为0.05重量份。
在本发明的实施例中，所述TPU树脂通过以下方法制备得到：首先将PTMEG（M=2000）在100℃进行真空脱水干燥，然后加入MDI，在氮气保护的条件下，在80℃搅拌反应8min，然后加入1，4-二羟甲基苯，邻苯二甲酸二羟乙基酯，继续搅拌反应10 min；将熔融反应物料浇注到载于输送带上的预先涂好脱模剂的聚四氟乙烯盘中，然后在熟化炉内进行熟化，冷却后在造粒装置进行造粒即可得到所述TPU树脂；原料中PTMEG的含量为60wt%，MDI的含量为25wt%，1，4-二羟甲基苯的含量为5.5wt%，邻苯二甲酸二羟乙基酯的含量为9.5 wt%。
实施例1
在本实施例中，柔软护套层采用的TPU电缆料如下：35wt%的TPU树脂、12wt%的POE、8wt%的苯乙烯-马来酸酐共聚物、10wt%的苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、0.3wt%的抗氧化剂1076、1.5wt%的硬脂酸钙、8wt%的膦酸酯阻燃剂、6wt%的硼酸锌，和余量的改性空心微珠。将配好的组分加入混料机中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的物料送入带有强制喂料系统的双螺杆挤出机中塑化挤出，进行造粒，其中螺杆各区温度为170~200℃。
实施例2
在本实施例中，柔软护套层采用的TPU电缆料如下：40wt%的TPU树脂、10wt%的POE、10wt%的苯乙烯-马来酸酐共聚物、8wt%的苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、0.3wt%的抗氧化剂1076、1.8wt%的聚乙烯蜡、10wt%的膦酸酯阻燃剂、5wt%的硼酸锌，和余量的改性空心微珠。将配好的组分加入混料机中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的物料送入带有强制喂料系统的双螺杆挤出机中塑化挤出，进行造粒，其中螺杆各区温度为170~200℃。
实施例3
在本实施例中，柔软护套层采用的TPU电缆料如下：38wt%的TPU树脂、12wt%的POE、10wt%的苯乙烯-马来酸酐共聚物、8wt%的苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、0.3wt%的抗氧化剂1010、1.5wt%的硬脂酸钡、10wt%的膦酸酯阻燃剂、5wt%的硼酸锌，和余量的改性空心微珠。将配好的组分加入混料机中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的物料送入带有强制喂料系统的双螺杆挤出机中塑化挤出，进行造粒，其中螺杆各区温度为170~200℃。
实施例4
在本实施例中，柔软护套层采用的TPU电缆料如下：38wt%的TPU树脂、10wt%的POE、10wt%的苯乙烯-马来酸酐共聚物、10wt%的苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、0.3wt%的抗氧化剂、1.8wt%的聚乙烯蜡、8wt%的膦酸酯阻燃剂、6wt%的硼酸锌，和余量的改性空心微珠。将配好的组分加入混料机中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的物料送入带有强制喂料系统的双螺杆挤出机中塑化挤出，进行造粒，其中螺杆各区温度为170~200℃。
对比例1
在本对比例中，柔软护套层采用的TPU电缆料如下：38wt%的TPU树脂、12wt%的POE、10wt%的苯乙烯-马来酸酐共聚物、8wt%的苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、0.3wt%的抗氧化剂1010、1.5wt%的硬脂酸钡、10wt%的膦酸酯阻燃剂、5wt%的硼酸锌，和余量的纳米碳酸钙。将配好的组分加入混料机中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的物料送入带有强制喂料系统的双螺杆挤出机中塑化挤出，进行造粒，其中螺杆各区温度为170~200℃。
对比例2
在本对比例中，柔软护套层采用的TPU电缆料如下：38wt%的TPU树脂、12wt%的POE、10wt%的苯乙烯-马来酸酐共聚物、8wt%的苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、0.3wt%的抗氧化剂1010、1.5wt%的硬脂酸钡、10wt%的膦酸酯阻燃剂、5wt%的硼酸锌，和余量的改性空心微珠。将配好的组分加入混料机中搅拌混合均匀，然后将混合均匀后的物料送入带有强制喂料系统的双螺杆挤出机中塑化挤出，进行造粒，其中螺杆各区温度为170~200℃。其中，所述改性空心微珠通过以下方法制备得到：将空心微珠分散于浓度为0.1M的N-甲基-N-丙烯基吗菲啉季铵盐离子液体中搅拌混合后得到。
按照标准GB/T8815-2002，对实施例1~4以及比较例1~3得到的电缆料进行检测，检测结果如表1和表2所示。
表1
表2
表2中热老化试验温度为100±2 ℃，热老化试验时间为168 h。
以上对通过具体实施例对本发明进行了示例性描述，但是需要理解地是，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据线用柔软线缆，所述线缆为排线阵列的形式，其特征在于：所述排线阵列包括紧密排列的多根铜导线，以及设置在所述多根铜导线外的柔软护套层。
2.根据权利要求1所述的数据线用柔软线缆，其特征在于：所述铜导线包括退火铜丝，和包覆在所述退火铜丝外围的绝缘层；且所述绝缘层为HDPE与LDPE的共混发泡绝缘层。
3.根据权利要求1所述的数据线用柔软线缆，其特征在于：所述柔软护套层由TPU电缆料经过挤出包覆在所述多根铜导线上形成；所述TPU电缆料由TPU树脂、POE、苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂和空心微珠组成。
4.根据权利要求3所述的数据线用柔软线缆，其特征在于：所述TPU电缆料按质量百分比包括：35~40wt%的TPU树脂、10~12wt%的POE、8~10wt%的苯乙烯-马来酸酐共聚物、8~10wt%的苯乙烯-丁二烯-马来酸酐共聚物、0.3~0.5wt%的抗氧化剂、1.2~2.0wt%的润滑剂、8~10wt%的膦酸酯阻燃剂、3~6wt%的硼酸锌，和余量的空心微珠。
5.根据权利要求3所述的数据线用柔软线缆，其特征在于：所述空心微珠的密度为1.0~1.2 g/cm3，粒径为1.0μm。
6.根据权利要求3所述的数据线用柔软线缆，其特征在于：所述空心微珠经过以下改性处理：将空心微珠分散于甲苯溶液中，加入反应釜中，然后加入计量好的PTMEG、MDI在80℃的温度下搅拌反应1.5 h，加入N-异丙醇二乙醇胺、碳酸甲乙酯、顺丁二烯单丁酯和催化剂，在70℃反应3.0 h，然后分别用甲醇和无水乙醇进行洗涤、并进行真空干燥，研磨至粒径为1.0μm以下即可得到改性空心微珠。
7.根据权利要求6所述的数据线用柔软线缆，其特征在于：空心微珠为100重量份、MDI为12重量份、聚四氢呋喃二醇为20重量份、N-异丙醇二乙醇胺为3.2重量份、碳酸甲乙酯为0.5重量份、顺丁二烯单丁酯为1.0重量份、催化剂为0.05重量份。
8.根据权利要求3所述的数据线用柔软线缆，其特征在于：所述润滑剂选自硬脂酸锌、硬脂酸钙或聚乙烯蜡中的至少一种。
9.根据权利要求3所述的数据线用柔软线缆，其特征在于：所述抗氧剂选自抗氧剂-1010、抗氧剂-1076、抗氧剂-168、B900、B215和B225中的至少一种。
10.根据权利要求3所述的数据线用柔软线缆，其特征在于：所述TPU树脂通过以下方法制备得到：首先将PTMEG在100℃进行真空脱水干燥，然后加入MDI，在氮气保护的条件下，在80℃搅拌反应8 min，然后加入1，4-二羟甲基苯，邻苯二甲酸二羟乙基酯，继续搅拌反应10min；将熔融反应物料浇注到载于输送带上的预先涂好脱模剂的聚四氟乙烯盘中，然后在熟化炉内进行熟化，冷却后在造粒装置进行造粒即可得到所述TPU树脂；原料中PTMEG的含量为60wt%，MDI的含量为25wt%，1，4-二羟甲基苯的含量为5.5wt%，邻苯二甲酸二羟乙基酯的含量为9.5 wt%。
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