CN106098196A - 低损耗同轴射频电缆及其制备方法 - Google Patents

低损耗同轴射频电缆及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低损耗同轴射频电缆及其制备方法，该制备方法包括：1)将聚四氟乙烯薄膜绕包于导线的外部以形成绕包层；2)将镀银芳纶丝编织于绕包层的外部以形成编织层；3)将聚氨酯组合物熔融、于编织层的外部成型以形成聚氨酯护套；其中，导线为镀银铜绞线，聚氨酯组合物含有聚氨酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、油页岩灰、硼酸锌、氧化镧、硫酸钙晶须、二茂铁和杯[6]芳烃。该低损耗同轴射频电缆及其制备方法具有优异的耐高温性能、力学性能和抗辐射的性能。

Description

低损耗同轴射频电缆及其制备方法
技术领域
本发明涉及射频电缆，具体地，涉及一种低损耗同轴射频电缆及其制备方法。
背景技术
射频电缆是传输射频范围内电磁能量的电缆，射频电缆是各种无线电通信系统及电子设备中不可缺少的元件，在无线通信与广播、电视、雷达、导航、计算机及仪表等方面广泛的应用。射频电缆一般具有以下特点：可以传输较宽的频带、对外界干扰的防卫度高、天线效应小，辐射损耗小和结构简单，安装便利，比较经济。其中，同轴射频电缆是最常用的结构型式，由于其内外导体处于同心位置，电磁能量局限在内外导体之间的介质内传播，因此具有衰减小，屏蔽性能高，使用频带宽及性能稳定等显著优点；通常用来传输500千赫到18千兆赫的射频能量。
虽然，同轴射频电缆具有上述的特点，但是在高温的条件下进行作业，会导致导线外的保护层老化，进而影响了同轴射频电缆的信号的传送。
发明内容
本发明的目的是提供一种低损耗同轴射频电缆及其制备方法，该低损耗同轴射频电缆及其制备方法具有优异的耐高温性能、力学性能和抗辐射的性能。
为了实现上述目的，本发明提供了一种低损耗同轴射频电缆的制备方法，该制备方法包括：
1)将聚四氟乙烯薄膜绕包于导线的外部以形成绕包层；
2)将镀银芳纶丝编织于绕包层的外部以形成编织层；
3)将聚氨酯组合物熔融、于编织层的外部成型以形成聚氨酯护套；
其中，导线为镀银铜绞线，聚氨酯组合物含有聚氨酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、油页岩灰、硼酸锌、氧化镧、硫酸钙晶须、二茂铁和杯[6]芳烃。
本发明还提供了一种低损耗同轴射频电缆，该低损耗同轴射频电缆通过上述的方法制备而得。
通过上述技术方案，本发明提供的低损耗同轴射频电缆的制备方法首先将聚四氟乙烯薄膜绕包于导线的外部以形成绕包层；接着，将镀银芳纶丝编织于绕包层的外部以形成编织层；最后，将聚氨酯组合物熔融、于编织层的外部成型形成聚氨酯护套以制得低损耗同轴射频电缆。通过绕包层、编织层和聚氨酯护套的协同作用，使得该低损耗同轴射频电缆具有优异的耐高温性能、力学性能和抗辐射的性能。同时，该方法工序简单，原料易得，便于推广。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的低损耗同轴射频电缆的结构示意图。
附图标记
1、导线 2、绕包层
3、第一编织层 4、第二编织层
5、聚氨酯护套
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种低损耗同轴射频电缆的制备方法，该制备方法包括：
1)将聚四氟乙烯薄膜绕包于导线1的外部以形成绕包层2；
2)将镀银芳纶丝编织于绕包层2的外部以形成编织层；
3)将聚氨酯组合物熔融、于编织层的外部成型以形成聚氨酯护套5；
其中，导线1为镀银铜绞线，聚氨酯组合物含有聚氨酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、油页岩灰、硼酸锌、氧化镧、硫酸钙晶须、二茂铁和杯[6]芳烃。
优选地，在步骤1)中，聚四氟乙烯薄膜的密度为1.6-1.8g/cm2。
优选地，在步骤1)中，绕包层2的厚度为0.25-0.35mm；。
优选地，在步骤2)中，编织层由内而外依次由第一编织层3和第二编织层4组成，并且，第一编织层3和第二编织层4的厚度各自独立为0.01-0.03mm；
优选地，镀银芳纶丝的表面的镀银层的厚度为1-2μm；
更优选地，聚氨酯护套5的厚度为0.4-0.7mm。
优选地，在步骤3)中，相对于100重量份的聚氨酯，聚乙二醇的含量为55-64重量份，聚丙烯酰胺的含量为22-34重量份，油页岩灰的含量为15-27重量份，硼酸锌的含量为7-9重量份，氧化镧的含量为1.5-3重量份，硫酸钙晶须的含量为22-27重量份，二茂铁的含量为3-8重量份，杯[6]芳烃的含量为14-19重量份。
优选地，在步骤3)中，熔融至少要满足以下条件：熔融温度为215-220℃，熔融时间为3-5h。
优选地，在步骤2)之前，制备方法还包括：将芳纶丝置于酸液中进行酸洗，然后进行镀银处理以制得镀银芳纶丝。
优选地，电镀液由硝酸银、柠檬酸氢二铵、硼酸、氨水、次磷酸钠、柠檬酸、乙酸钠、硼氢化钠和水组成；其中，相对于1000重量份的水，硝酸银的含量为50-70重量份，柠檬酸氢二铵的含量为15-24重量份，硼酸的含量为10-17重量份，氨水的含量为9-17重量份，次磷酸钠的含量为22-27重量份，柠檬酸的含量为14-19重量份，乙酸钠的含量为7-11重量份，硼氢化钠的含量为5-10重量份。
优选地，酸液的pH为3-4.5；并且，酸洗至少满足以下条件：酸洗时间为2-3h，酸洗温度为40-50℃；
优选地，镀银处理至少满足以下条件：电镀时间为2-3min，电镀温度为35-40℃，电流密度为0.35-0.55A/dm2。
本发明还提供了一种低损耗同轴射频电缆，该低损耗同轴射频电缆通过上述的方法制备而得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
制备例1
将芳纶丝置于45℃的酸液(pH为3.5)中进行酸洗2.5h，然后于37℃和电流密度为0.45A/dm2的条件下进行镀镍处理2.5min制得厚度为0.5mm镀镍芳纶丝D1(镀银层的厚度为1.5μm)；其中，电镀液由硝酸银、柠檬酸氢二铵、硼酸、氨水、次磷酸钠、柠檬酸、乙酸钠、硼氢化钠和水组成，并且重量份依次为60：18：14：12：24：17：10：8：1000。
制备例2
将芳纶丝置于40-50℃的酸液(pH为3)中进行酸洗2h，然后于35℃和电流密度为0.35A/dm2的条件下进行镀镍处理2min制得厚度为0.4mm镀镍芳纶丝D2(镀银层的厚度为1μm)；其中，电镀液由硝酸银、柠檬酸氢二铵、硼酸、氨水、次磷酸钠、柠檬酸、乙酸钠、硼氢化钠和水组成，并且重量份依次为50：15：10：9：22：14：7：5：1000。
制备例3
将芳纶丝置于50℃的酸液(pH为4.5)中进行酸洗3h，然后于40℃和电流密度为0.55A/dm2的条件下进行镀镍处理3min制得厚度为0.7mm镀镍芳纶丝D3(镀银层的厚度为2μm)；其中，电镀液由硝酸银、柠檬酸氢二铵、硼酸、氨水、次磷酸钠、柠檬酸、乙酸钠、硼氢化钠和水组成，并且重量份依次为70：24：17：17：27：19：11：10：1000。
实施例1
1)将密度为1.7g/cm2的聚四氟乙烯薄膜绕包于导线1的外部以形成厚度为0.30mm的绕包层2；
2)将镀银芳纶丝D1由内向外依次编织于绕包层2的外部以形成厚度为0.02mm第一编织层3和厚度为0.02mm第二编织层4；
3)将聚氨酯组合物于218℃下熔融4h、于第二编织层4的外部成型形成厚度为0.5mm聚氨酯护套5以制得低损耗同轴射频电缆A1；
其中，导线1为镀银铜绞线；聚氨酯组合物含有聚氨酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、油页岩灰、硼酸锌、氧化镧、硫酸钙晶须、二茂铁和杯[6]芳烃，并且，重量份依次为100：58：29：22：8：2：24：5：17。
实施例2
1)将密度为1.6g/cm2的聚四氟乙烯薄膜绕包于导线1的外部以形成厚度为0.25mm的绕包层2；
2)将镀银芳纶丝D2由内向外依次编织于绕包层2的外部以形成厚度为0.01mm第一编织层3和厚度为0.01mm第二编织层4；
3)将聚氨酯组合物于215℃下熔融3h、于第二编织层4的外部成型形成厚度为0.4mm聚氨酯护套5以制得低损耗同轴射频电缆A2；
其中，导线1为镀银铜绞线；聚氨酯组合物含有聚氨酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、油页岩灰、硼酸锌、氧化镧、硫酸钙晶须、二茂铁和杯[6]芳烃，并且，重量份依次为100：55：22：15：7：1.5：22：3：14。
实施例3
1)将密度为1.8g/cm2的聚四氟乙烯薄膜绕包于导线1的外部以形成厚度为0.35mm的绕包层2；
2)将镀银芳纶丝D3由内向外依次编织于绕包层2的外部以形成厚度为0.03mm第一编织层3和厚度为0.03mm第二编织层4；
3)将聚氨酯组合物于220℃下熔融3-5h、于第二编织层4的外部成型形成厚度为0.7mm聚氨酯护套5以制得低损耗同轴射频电缆A3；
其中，导线1为镀银铜绞线；聚氨酯组合物含有聚氨酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、油页岩灰、硼酸锌、氧化镧、硫酸钙晶须、二茂铁和杯[6]芳烃，并且，重量份依次为100：64：34：27：9：3：27：8：19。
对比例1
按照实施例1的方法进行制得同轴射频电缆B1，不同的是，聚氨酯组合物中未使用油页岩灰。
对比例2
按照实施例1的方法进行制得同轴射频电缆B2，不同的是，聚氨酯组合物中未使用氧化镧。
对比例3
按照实施例1的方法进行制得同轴射频电缆B3，不同的是，聚氨酯组合物中未使用硫酸钙晶须。
对比例4
按照实施例1的方法进行制得同轴射频电缆B4，不同的是，聚氨酯组合物中未使用杯[6]芳烃。
对比例5
按照实施例1的方法进行制得同轴射频电缆B5，不同的是，聚氨酯组合物中未使用二茂铁。
检测例1
在25℃下检测上述同轴射频电缆得到抗张强度ts1(N·mm-2)，接着在能量为5eV的原子氧照射(轰击)下，统计剥蚀率Ey1(％)，具体结果见表1。
将上述同轴射频电缆置于500℃下处理7天，然后检测抗张强度ts2(N·mm-2)和剥蚀率Ey2(％)，具体结果见表1。
表1
ts1/N·mm-2 ts2/N·mm-2 Ey1/％ Ey2/％
A1 64.7 63.8 3.3 3.4
A2 64.5 62.7 3.4 3.6
A3 64.8 63.5 3.5 3.7
B1 47.4 34.0 4.7 5.2
B2 45.3 35.3 4.9 5.5
B3 46.1 31.4 4.6 5.6
B4 41.0 33.5 4.8 5.8
B5 42.2 34.7 4.5 5.7
其中，抗张强度的数值越大，表示防波套的力学性能越优异；剥蚀率越小，表示防波套的防辐射性能越优异。
通过上述实施例、对比例和检测例可知，本发明提供的同轴射频电缆具有优异的耐高温性能、力学性能和防辐射性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种低损耗同轴射频电缆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
1)将聚四氟乙烯薄膜绕包于导线(1)的外部以形成绕包层(2)；
2)将镀银芳纶丝编织于所述绕包层(2)的外部以形成编织层；
3)将聚氨酯组合物熔融、于所述编织层的外部成型以形成聚氨酯护套(5)；
其中，所述导线(1)为镀银铜绞线，所述聚氨酯组合物含有聚氨酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、油页岩灰、硼酸锌、氧化镧、硫酸钙晶须、二茂铁和杯[6]芳烃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述聚四氟乙烯薄膜的密度为1.6-1.8g/cm2。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述绕包层(2)的厚度为0.25-0.35mm；。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述编织层由内而外依次由第一编织层(3)和第二编织层(4)组成，并且，所述第一编织层(3)和第二编织层(4)的厚度各自独立为0.01-0.03mm；
优选地，所述镀银芳纶丝的表面的镀银层的厚度为1-2μm；
更优选地，所述聚氨酯护套(5)的厚度为0.4-0.7mm。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，在步骤3)中，相对于100重量份的所述聚氨酯，所述聚乙二醇的含量为55-64重量份，所述聚丙烯酰胺的含量为22-34重量份，所述油页岩灰的含量为15-27重量份，所述硼酸锌的含量为7-9重量份，所述氧化镧的含量为1.5-3重量份，所述硫酸钙晶须的含量为22-27重量份，所述二茂铁的含量为3-8重量份，所述杯[6]芳烃的含量为14-19重量份。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤3)中，所述熔融至少要满足以下条件：熔融温度为215-220℃，熔融时间为3-5h。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，在步骤2)之前，所述制备方法还包括：将所述芳纶丝置于酸液中进行酸洗，然后进行镀银处理以制得镀银芳纶丝。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，电镀液由硝酸银、柠檬酸氢二铵、硼酸、氨水、次磷酸钠、柠檬酸、乙酸钠、硼氢化钠和水组成；其中，相对于1000重量份的水，所述硝酸银的含量为50-70重量份，所述柠檬酸氢二铵的含量为15-24重量份，所述硼酸的含量为10-17重量份，所述氨水的含量为9-17重量份，所述次磷酸钠的含量为22-27重量份，所述柠檬酸的含量为14-19重量份，所述乙酸钠的含量为7-11重量份，所述硼氢化钠的含量为5-10重量份。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述酸液的pH为3-4.5；并且，所述酸洗至少满足以下条件：酸洗时间为2-3h，酸洗温度为40-50℃；
优选地，所述镀银处理至少满足以下条件：电镀时间为2-3min，电镀温度为35-40℃，电流密度为0.35-0.55A/dm2。
10.一种低损耗同轴射频电缆，其特征在于，所述低损耗同轴射频电缆通过权利要求1-9中任意一项所述的方法制备而得。
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CN108517546A (zh) * 2018-04-25 2018-09-11 芜湖航天特种电缆厂股份有限公司 微孔聚四氟乙烯薄膜镀银的方法

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