CN106298001A - 用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆 - Google Patents

用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆，其屏蔽层为聚脂薄膜，聚脂薄膜材料配方中包括：聚对苯二甲酸乙二酯，聚丙烯，碳纤维，镍粉，钛酸酯偶联剂，聚丙烯能够提高整体树脂的流动性和力学性能，镍粉具有高磁导率，屏蔽效果好，并且用钛酸酯偶联剂处理了碳纤维和镍粉，提高了碳纤维化学活性以及提高了镍粉在聚合物中的分散性，使得聚脂薄膜具有良好的力学性能以及屏蔽性。

Description

用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆
技术领域
本发明涉及轨道交通电缆领域，具体涉及一种用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆。
背景技术
轨道交通具有人员集中密集、人流量大、通道出入口限制等特点，因此，受轨道交通环境特殊性的影响，对轨道交通建设的安全性要求最高。轨道交通一旦发生火灾，电力通信系统立即中断，照明和通讯全部中断，不仅让火灾中的人难以逃离险境，也给消防救援带来不便，为了防止火灾，轨道交通电缆需要耐火通信电缆。需要通信电缆具有良好的耐火特性，有效提高线路的过载能力，特别是发生火灾时能够保证线路一定时间内的完整性，满足消防的应急处理，除了通信电缆的耐火性有较高要求外，还需要具有良好的屏蔽性能，保证信息传输过程中的安全性。
目前，常用的轨道交通通信电缆的耐火性能，主要是通过对电缆的外护套进行阻燃改进，外护套具有一定的阻燃性能，能够在火灾时起到一段时间的阻燃性，但是阻燃护层不能有效的阻隔热传递，热量会随着时间的推移，以及大火高温的炙烤，深入到光纤和其它材料，光纤受热导致衰减变化大，光缆很难长时间保持光纤通信的畅通性，失去传递信息的功能，因此，轨道交通通信电缆已经不能单方面依靠低烟无卤护套材料来维持其耐火性能。
因为，用于轨道交通敷设的电缆、信号缆多样化，并且多种线缆会汇集，会产生电磁信号干扰，如果电缆的电磁屏蔽性能不佳，将会影响信号传输，因此，需要从通信电缆的结构和材料上双重改进，来提高通信电缆的电磁屏蔽性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆，本发明的通信电缆添加了屏蔽层，并且通过改进了屏蔽层材料配方，来提高其屏蔽性能，使整个通信电缆的屏蔽性能提高，以减小甚至避免电磁干扰。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆，其由外到内依次包括：低烟无卤外护套、第一耐火层、高导磁钢带铠装层、低烟无卤内护套、第二耐火层、铝护套、PE隔热层、阻水层、铝塑复合带、屏蔽层、若干股绞合绝缘芯线，所述绞合绝缘芯线由绕包聚酯带包覆，所述绞合绝缘芯线与所述绕包聚酯带之间填充油膏，所述绞合绝缘芯线外部包覆有绝缘层，
所述屏蔽层为聚脂薄膜，按照重量份数计，聚脂薄膜材料配方中包括：
其中，所述聚丙烯的熔融指数为3.0g/min，所述碳纤维为PAN基碳纤维，所述碳纤维的长度为1-7μm，所述镍粉的粒径为1.0-4μm，所述钛酸酯偶联剂包括钛酸酯偶联剂NDZ-102和钛酸酯偶联剂TMC-TTS；
钛酸酯偶联剂NDZ-102对所述碳纤维进行表面处理，钛酸酯偶联剂NDZ-102的用量为所述碳纤维的重量的1％，钛酸酯偶联剂NDZ-102对所述碳纤维进行表面处理的方法为：将钛酸酯偶联剂NDZ-102稀释在液体石蜡中，两者的质量之比为1:1，然后将碳纤维浸泡在钛酸酯偶联剂NDZ-102的稀释液中，搅拌2-3h，至少静置24h，然后真空干燥5-6h，干燥温度为80℃；
钛酸酯偶联剂TMC-TTS对所述镍粉进行表面处理，钛酸酯偶联剂TMC-TTS的用量为所述镍粉的重量的1％，钛酸酯偶联剂TMC-TTS对所述镍粉进行表面处理的方法为：将钛酸酯偶联剂TMC-TTS稀释在液体石蜡中，两者的质量之比为1:1，然后将所述镍粉加入到偶联剂稀释液中，4000r/min转速下充分混合20-30min，然后真空干燥5-6h，干燥温度为80℃；
然后将聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、偶联后的碳纤维、偶联后的镍粉投入到高速混合机中，混合均匀，再将混合均匀的物料投入挤出机中，得到聚酯粒料，制备通信电缆时，将聚酯粒料作为屏蔽层原料挤出，屏蔽层的厚度为0.5-1.5mm。
进一步地，所述低烟无卤外护套与低烟无卤内护套均为低烟无卤聚乙烯材料，按照重量份数计，所述低烟无卤聚乙烯材料的配方中包括：
其中，聚磷酸铵与可膨胀石墨重量之比为1:3，聚磷酸铵与可膨胀石墨在低烟无卤聚乙烯材料中协同阻燃。
进一步地，所述第一耐火层由至少两层云母带和至少三层阻燃耐火材料组成，所述云母带为基质，在所述云母带上覆有阻燃耐火材料的混合浆料，经过烘烤、固化后形成耐火云母带，耐火云母带作为耐火层至少能够耐1100℃高温。
进一步地，所述第二耐火层为耐火硅橡胶材料，按照重量份数计，所述耐火硅橡胶材料的配方中包括：
其中，瓷化粉为矿物岩石粉，刚性矿物粉为黏土和黏土岩矿物粉，瓷化粉的粒度为400目，刚性矿物粉的粒度为5000目，高岭土的粒度为200目。
进一步地，制备所述第二耐火层的方法包括：
步骤一、以所述第二耐火层的配方为基础称取各成分；
步骤二、将原料投入开炼机中进行混炼，混炼均匀；
步骤三、混炼均匀的硅橡胶材料投入挤出机中，通过单螺杆挤出机将硅橡胶材料作为第二耐火层包覆在铝护套外部；
步骤四、进入硫化箱中，分四段硫化，每段硫化温度分别为280℃、220℃、160℃、120℃。
本发明的有益效果是:
1、本发明的通信电缆屏蔽层为聚脂薄膜，聚酯薄膜的配方中聚对苯二甲酸乙二酯，聚丙烯，碳纤维，镍粉，钛酸酯偶联剂，聚丙烯能够提高整体树脂的流动性和力学性能，镍粉具有高磁导率，屏蔽效果好，并且用钛酸酯偶联剂处理了碳纤维和镍粉，提高了碳纤维化学活性以及提高了镍粉在聚合物中的分散性，使得聚脂薄膜具有良好的力学性能以及屏蔽性。
2、本发明的通信电缆在结构上具有双层耐火层，结构从外到里，层层阻燃，外护可吸收大部分热量，第一耐火层进一步阻隔火焰和热量，铠装层可把火焰完全阻隔，剩余的热量到达内护层，内护层内部还有一层第二耐火层，吸收大量的热量，使得光纤受热量减少，光纤可长时间保持光通性。
3、本发明的低烟无卤外护套和低烟无卤内护套材料中采用聚磷酸铵和可膨胀石墨协同阻燃效应，在护套材料中是一个非常有效的阻燃体系，氧指数较高，达31％，其阻燃性能较好；护套材料中添加了磷系阻燃增塑剂BDP，BDP的添加对阻燃聚乙烯的热释放和烟释放具有影响，热释放速度增加，烟释放量明显增加，并且在整个体系中起到增塑作用。
4、本发明的第一耐火层采用2层或更多层基质+3层或更多层阻燃耐火材料的结构组合，至少能够耐1100℃高温，隔热性能优良，能够充分用于不同结构阻燃耐火光；第二耐火层采用耐火硅橡胶，其具有良好的耐火阻燃性能，第二耐火层中的瓷化粉能够使耐火层在高温条件下瓷化，具有良好的隔热阻燃性能，共熔物的添加作为桥架结构连接硅橡胶，使硅橡胶更为坚固，并且能够促进离子重新排列，减小第二耐火层高温灼烧后的膨胀率；其中的刚性矿物粉提高材料的拉伸强度，其拉伸强度在6MPa以上，力学性能较好。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
其中，10-低烟无卤外护套，20-第一耐火层，30-高导磁钢带铠装层，40-低烟无卤内护套，50-第二耐火层，60-铝护套，70-PE隔热层，80-阻水层，90-铝塑复合带，100-屏蔽层，101-绞合绝缘芯线，102-油膏，103-绕包聚酯带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1所示，实施例1中公开了一种通信电缆，其结构由外到内依次包括：低烟无卤外护套10、第一耐火层20、高导磁钢带铠装层30、低烟无卤内护套40、第二耐火层50、铝护套60、PE隔热层70、阻水层80、铝塑复合带90、屏蔽层100、若干股绞合绝缘芯线101，上述绞合绝缘芯线101由绕包聚酯带103包覆，上述绞合绝缘芯线101与上述绕包聚酯带103之间填充油膏104，上述绞合绝缘芯线101外部包覆有绝缘层，上述屏蔽层100作为通信电缆芯线的第一层屏蔽，上述聚酯带103作为通信电缆芯线的第二层屏蔽。
在实施例1中，上述屏蔽层为聚脂薄膜，聚脂薄膜材料配方如表1中所示：
表1 实施例1中聚脂薄膜的材料配方
组分 含量(重量份)
聚对苯二甲酸乙二酯 50
聚丙烯 30
碳纤维 1
镍粉 1
钛酸酯偶联剂 0.02
其中，上述聚丙烯的熔融指数为3.0g/min，上述碳纤维为PAN基碳纤维，上述碳纤维的长度为3μm，上述镍粉的粒径为1.5μm，上述钛酸酯偶联剂包括钛酸酯偶联剂NDZ-102和钛酸酯偶联剂TMC-TTS；
钛酸酯偶联剂NDZ-102对上述碳纤维进行表面处理，钛酸酯偶联剂NDZ-102的用量为上述碳纤维的重量的1％，钛酸酯偶联剂NDZ-102对上述碳纤维进行表面处理的方法为：将钛酸酯偶联剂NDZ-102稀释在液体石蜡中，两者的质量之比为1:1，然后将碳纤维浸泡在钛酸酯偶联剂NDZ-102的稀释液中，搅拌3h，至少静置24h，然后真空干燥5h，干燥温度为80℃。
钛酸酯偶联剂TMC-TTS对上述镍粉进行表面处理，钛酸酯偶联剂TMC-TTS的用量为上述镍粉的重量的1％，钛酸酯偶联剂TMC-TTS对上述镍粉进行表面处理的方法为：将钛酸酯偶联剂TMC-TTS稀释在液体石蜡中，两者的质量之比为1:1，然后将上述镍粉加入到偶联剂稀释液中，4000r/min转速下充分混合20min，然后真空干燥5h，干燥温度为80℃。
然后将聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、偶联后的碳纤维、偶联后的镍粉投入到高速混合机中，混合均匀，再将混合均匀的物料投入挤出机中，得到聚酯粒料，制备通信电缆时，将聚酯粒料作为屏蔽层原料挤出，屏蔽层的厚度为0.5mm。
本实施例的通信电缆在结构上具有双层耐火层，结构从外到里，层层阻燃，外护可吸收大部分热量，第一耐火层进一步阻隔火焰和热量，铠装层可把火焰完全阻隔，剩余的热量到达内护层，内护层内部还有一层第二耐火层，吸收大量的热量，使得光纤受热量减少，光纤可长时间保持光通性。
其中，上述低烟无卤外护套10与低烟无卤内护套40均为低烟无卤聚乙烯材料，按照重量份数计，上述低烟无卤聚乙烯材料的配方如表2中所示。
表2 实施例1中的低烟无卤聚乙烯材料配方表
组分 含量(重量份)
聚乙烯 80
磷系阻燃增塑剂BDP 5
相容剂PE-g-MAH 15
聚磷酸铵 10
可膨胀石墨 30
其中，在上述配方中，聚磷酸铵与可膨胀石墨重量之比为1:3，聚磷酸铵与可膨胀石墨在低烟无卤聚乙烯材料中协同阻燃，并且经过试验验证，当聚磷酸铵与可膨胀石墨重量之比为1:3时，其协同阻燃性能最好。
上述第一耐火层由至少两层云母带和至少三层阻燃耐火材料组成，上述云母带为基质，在上述云母带上覆有阻燃耐火材料的混合浆料，经过烘烤、固化后形成耐火云母带，耐火云母带作为耐火层至少能够耐1100℃高温；
上述第二耐火层为耐火硅橡胶材料，按照重量份数计，上述耐火硅橡胶材料的配方如表3中所示。
表3 实施例1中的耐火硅橡胶材料的配方表
组分 含量(重量份)
甲基乙烯基硅橡胶 30
瓷化粉 4
刚性矿物粉 1
高岭土 8
500℃共熔物 2
双二四硫化剂 4
其中，瓷化粉为矿物岩石粉，刚性矿物粉为黏土和黏土岩矿物粉，瓷化粉的粒度为400目，刚性矿物粉的粒度为5000目，高岭土的粒度为200目。
实施例2
实施例2中的通信电缆的结构如实施例1中的相同，聚脂薄膜材料配方如表4中所示：
表4 实施例2中聚脂薄膜的材料配方
组分 含量(重量份)
聚对苯二甲酸乙二酯 65
聚丙烯 38
碳纤维 3
镍粉 3
钛酸酯偶联剂 0.06
其中，上述聚丙烯的熔融指数为3.0g/min，上述碳纤维为PAN基碳纤维，上述碳纤维的长度为7μm，上述镍粉的粒径为4μm，上述钛酸酯偶联剂包括钛酸酯偶联剂NDZ-102和钛酸酯偶联剂TMC-TTS。
钛酸酯偶联剂NDZ-102对上述碳纤维进行表面处理，钛酸酯偶联剂NDZ-102的用量为上述碳纤维的重量的1％，钛酸酯偶联剂NDZ-102对上述碳纤维进行表面处理的方法为：将钛酸酯偶联剂NDZ-102稀释在液体石蜡中，两者的质量之比为1:1，然后将碳纤维浸泡在钛酸酯偶联剂NDZ-102的稀释液中，搅拌2h，至少静置24h，然后真空干燥6h，干燥温度为80℃。
钛酸酯偶联剂TMC-TTS对上述镍粉进行表面处理，钛酸酯偶联剂TMC-TTS的用量为上述镍粉的重量的1％，钛酸酯偶联剂TMC-TTS对上述镍粉进行表面处理的方法为：将钛酸酯偶联剂TMC-TTS稀释在液体石蜡中，两者的质量之比为1:1，然后将上述镍粉加入到偶联剂稀释液中，4000r/min转速下充分混合30min，然后真空干燥5h，干燥温度为80℃。
然后将聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、偶联后的碳纤维、偶联后的镍粉投入到高速混合机中，混合均匀，再将混合均匀的物料投入挤出机中，得到聚酯粒料，制备通信电缆时，将聚酯粒料作为屏蔽层原料挤出，屏蔽层的厚度为1mm。
上述低烟无卤外护套10与低烟无卤内护套40均为低烟无卤聚乙烯材料，按照重量份数计，上述低烟无卤聚乙烯材料的配方如表5中所示。
表5 实施例2中的低烟无卤聚乙烯材料配方表
组分 含量(重量份)
聚乙烯 85
磷系阻燃增塑剂BDP 7
相容剂PE-g-MAH 20
聚磷酸铵 20
可膨胀石墨 40
其中，在上述配方中，聚磷酸铵与可膨胀石墨重量之比为1:3，聚磷酸铵与可膨胀石墨在低烟无卤聚乙烯材料中协同阻燃，并且经过试验验证，当聚磷酸铵与可膨胀石墨重量之比为1:3时，其协同阻燃性能最好。
上述第一耐火层由至少两层云母带和至少三层阻燃耐火材料组成，上述云母带为基质，在上述云母带上覆有阻燃耐火材料的混合浆料，经过烘烤、固化后形成耐火云母带，耐火云母带作为耐火层至少能够耐1100℃高温；
上述第二耐火层为耐火硅橡胶材料，按照重量份数计，上述耐火硅橡胶材料的配方如表6中所示。
表6 实施例2中的耐火硅橡胶材料的配方表
其中，瓷化粉为矿物岩石粉，刚性矿物粉为黏土和黏土岩矿物粉，瓷化粉的粒度为400目，刚性矿物粉的粒度为5000目，高岭土的粒度为200目。
实施例3
实施例3中的通信电缆的结构如实施例1中的相同，聚脂薄膜材料配方如表7中所示：
表7 实施例2中聚脂薄膜的材料配方
组分 含量(重量份)
聚对苯二甲酸乙二酯 65
聚丙烯 38
碳纤维 3
镍粉 3
钛酸酯偶联剂 0.06
其中，上述聚丙烯的熔融指数为3.0g/min，上述碳纤维为PAN基碳纤维，上述碳纤维的长度为7μm，上述镍粉的粒径为4μm，上述钛酸酯偶联剂包括钛酸酯偶联剂NDZ-102和钛酸酯偶联剂TMC-TTS。
钛酸酯偶联剂NDZ-102对上述碳纤维进行表面处理，钛酸酯偶联剂NDZ-102的用量为上述碳纤维的重量的1％，钛酸酯偶联剂NDZ-102对上述碳纤维进行表面处理的方法为：将钛酸酯偶联剂NDZ-102稀释在液体石蜡中，两者的质量之比为1:1，然后将碳纤维浸泡在钛酸酯偶联剂NDZ-102的稀释液中，搅拌2.5h，至少静置24h，然后真空干燥6h，干燥温度为80℃。
钛酸酯偶联剂TMC-TTS对上述镍粉进行表面处理，钛酸酯偶联剂TMC-TTS的用量为上述镍粉的重量的1％，钛酸酯偶联剂TMC-TTS对上述镍粉进行表面处理的方法为：将钛酸酯偶联剂TMC-TTS稀释在液体石蜡中，两者的质量之比为1:1，然后将上述镍粉加入到偶联剂稀释液中，4000r/min转速下充分混合25min，然后真空干燥5.5h，干燥温度为80℃。
然后将聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、偶联后的碳纤维、偶联后的镍粉投入到高速混合机中，混合均匀，再将混合均匀的物料投入挤出机中，得到聚酯粒料，制备通信电缆时，将聚酯粒料作为屏蔽层原料挤出，屏蔽层的厚度为1.5mm。
其中，上述低烟无卤外护套10与低烟无卤内护套40均为低烟无卤聚乙烯材料，按照重量份数计，上述低烟无卤聚乙烯材料的配方如表8中所示。
表8 实施例3中的低烟无卤聚乙烯材料配方表
组分 含量(重量份)
聚乙烯 90
磷系阻燃增塑剂BDP 10
相容剂PE-g-MAH 25
聚磷酸铵 30
可膨胀石墨 60
其中，在上述配方中，聚磷酸铵与可膨胀石墨重量之比为1:3，聚磷酸铵与可膨胀石墨在低烟无卤聚乙烯材料中协同阻燃，并且经过试验验证，当聚磷酸铵与可膨胀石墨重量之比为1:3时，其协同阻燃性能最好。
上述第一耐火层由至少两层云母带和至少三层阻燃耐火材料组成，上述云母带为基质，在上述云母带上覆有阻燃耐火材料的混合浆料，经过烘烤、固化后形成耐火云母带，耐火云母带作为耐火层至少能够耐1100℃高温；
上述第二耐火层为耐火硅橡胶材料，按照重量份数计，上述耐火硅橡胶材料的配方如表9中所示。
表9 实施例3中的耐火硅橡胶材料的配方表
其中，瓷化粉为矿物岩石粉，刚性矿物粉为黏土和黏土岩矿物粉，瓷化粉的粒度为400目，刚性矿物粉的粒度为5000目，高岭土的粒度为200目。
性能测试
轨道交通中的通信电缆的耐火阻燃性是电缆的基本性能，因此，线对通信电缆的耐火型进行测量，根据国标GB/T 19216.21和GB/T 20285的规定来测试电缆的耐火性能，其耐火性能的结果如表10-12中所示。
表10 实施例1耐火性能表
表11 实施例2耐火性能表
表12 实施例3耐火性能表
由上述表10-12中的结果可以看出，实施例2的综合性能较佳，以实施例2为最佳实施例，上述实施例中的低烟无卤外护套和低烟无卤内护套材料中采用聚磷酸铵和可膨胀石墨协同阻燃效应，在护套材料中是一个非常有效的阻燃体系，氧指数较高，达31％，其阻燃性能较好；护套材料中添加了磷系阻燃增塑剂BDP，BDP的添加对阻燃聚乙烯的热释放和烟释放具有影响，热释放速度增加，烟释放量明显增加，并且在整个体系中起到增塑作用。
上述实施例中的第一耐火层采用2层或更多层基质+3层或更多层阻燃耐火材料的结构组合，至少能够耐1100℃高温，隔热性能优良，能够充分用于不同结构阻燃耐火光；第二耐火层采用耐火硅橡胶，其具有良好的耐火阻燃性能，第二耐火层中的瓷化粉能够使耐火层在高温条件下瓷化，具有良好的隔热阻燃性能，共熔物的添加作为桥架结构连接硅橡胶，使硅橡胶更为坚固，并且能够促进离子重新排列，减小第二耐火层高温灼烧后的膨胀率；其中的刚性矿物粉提高材料的拉伸强度，其拉伸强度在6MPa以上，力学性能较好。
对上述实施例1-3中的通信电缆进行屏蔽性能测试，测试方法流程为，将通信电缆的外护套和内护套，向电缆输入交变信号，测量电缆的场强为第一场强；去掉电缆的屏蔽层，露出缆芯结构，向电缆输入交变信号，测量电缆的场强为第二场强，电缆屏蔽性能＝20Log(第一场强)-20Log(第二场强)，测试结果如表13所示。
表13 屏蔽性能测试表
从上表13中可以看出，实施例1-3中电缆的屏蔽性能较稳定，通信电缆屏蔽层为聚脂薄膜，聚酯薄膜的配方中聚对苯二甲酸乙二酯，聚丙烯，碳纤维，镍粉，钛酸酯偶联剂，聚丙烯能够提高整体树脂的流动性和力学性能，镍粉具有高磁导率，屏蔽效果好，并且用钛酸酯偶联剂处理了碳纤维和镍粉，提高了碳纤维化学活性以及提高了镍粉在聚合物中的分散性，使得聚脂薄膜具有良好的力学性能以及屏蔽性。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆，其由外到内依次包括：低烟无卤外护套、第一耐火层、高导磁钢带铠装层、低烟无卤内护套、第二耐火层、铝护套、PE隔热层、阻水层、铝塑复合带、屏蔽层、若干股绞合绝缘芯线，所述绞合绝缘芯线由绕包聚酯带包覆，所述绞合绝缘芯线与所述绕包聚酯带之间填充油膏，所述绞合绝缘芯线外部包覆有绝缘层，其特征在于：
所述屏蔽层为聚脂薄膜，按照重量份数计，聚脂薄膜材料配方中包括：
其中，所述聚丙烯的熔融指数为3.0g/min，所述碳纤维为PAN基碳纤维，所述碳纤维的长度为1-7μm，所述镍粉的粒径为1.0-4μm，所述钛酸酯偶联剂包括钛酸酯偶联剂NDZ-102和钛酸酯偶联剂TMC-TTS；
钛酸酯偶联剂NDZ-102对所述碳纤维进行表面处理，钛酸酯偶联剂NDZ-102的用量为所述碳纤维的重量的1％，钛酸酯偶联剂NDZ-102对所述碳纤维进行表面处理的方法为：将钛酸酯偶联剂NDZ-102稀释在液体石蜡中，两者的质量之比为1:1，然后将碳纤维浸泡在钛酸酯偶联剂NDZ-102的稀释液中，搅拌2-3h，至少静置24h，然后真空干燥5-6h，干燥温度为80℃；
钛酸酯偶联剂TMC-TTS对所述镍粉进行表面处理，钛酸酯偶联剂TMC-TTS的用量为所述镍粉的重量的1％，钛酸酯偶联剂TMC-TTS对所述镍粉进行表面处理的方法为：将钛酸酯偶联剂TMC-TTS稀释在液体石蜡中，两者的质量之比为1:1，然后将所述镍粉加入到偶联剂稀释液中，4000r/min转速下充分混合20-30min，然后真空干燥5-6h，干燥温度为80℃；
然后将聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、偶联后的碳纤维、偶联后的镍粉投入到高速混合机中，混合均匀，再将混合均匀的物料投入挤出机中，得到聚酯粒料，制备通信电缆时，将聚酯粒料作为屏蔽层原料挤出，屏蔽层的厚度为0.5-1.5mm。
2.根据权利要求1所述的用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆，其特征在于：所述低烟无卤外护套与低烟无卤内护套均为低烟无卤聚乙烯材料，按照重量份数计，所述低烟无卤聚乙烯材料的配方中包括：
其中，聚磷酸铵与可膨胀石墨重量之比为1:3，聚磷酸铵与可膨胀石墨在低烟无卤聚乙烯材料中协同阻燃。
3.根据权利要求1所述的用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆，其特征在于：所述第一耐火层由至少两层云母带和至少三层阻燃耐火材料组成，所述云母带为基质，在所述云母带上覆有阻燃耐火材料的混合浆料，经过烘烤、固化后形成耐火云母带，耐火云母带作为耐火层至少能够耐1100℃高温。
4.根据权利要求1所述的用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆，其特征在于：所述第二耐火层为耐火硅橡胶材料，按照重量份数计，所述耐火硅橡胶材料的配方中包括：
其中，瓷化粉为矿物岩石粉，刚性矿物粉为黏土和黏土岩矿物粉，瓷化粉的粒度为400目，刚性矿物粉的粒度为5000目，高岭土的粒度为200目。
5.根据权利要求4所述的用于轨道交通的电磁屏蔽性通信电缆，其特征在于：制备所述第二耐火层的方法包括：
步骤一、以所述第二耐火层的配方为基础称取各成分；
步骤二、将原料投入开炼机中进行混炼，混炼均匀；
步骤三、混炼均匀的硅橡胶材料投入挤出机中，通过单螺杆挤出机将硅橡胶材料作为第二耐火层包覆在铝护套外部；
步骤四、进入硫化箱中，分四段硫化，每段硫化温度分别为280℃、220℃、160℃、120℃。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109553962A (zh) * 2017-09-25 2019-04-02 现代自动车株式会社 用于屏蔽电磁波的热塑性复合树脂组合物
CN115558304A (zh) * 2022-09-27 2023-01-03 合肥工业大学 基于碳纤维固废改性和绝缘包覆的超轻复合电磁屏蔽材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09129033A (ja) * 1995-11-07 1997-05-16 Hitachi Cable Ltd 無遮蔽対型ケーブル
CN103224716A (zh) * 2013-05-09 2013-07-31 芜湖华烨新材料有限公司 一种钛酸酯改性三氧化二锑及其制备方法
CN104371162A (zh) * 2014-02-21 2015-02-25 解波 一种阻燃、耐磨的改性聚乙烯材料及其制备方法
CN104376905A (zh) * 2014-11-18 2015-02-25 中天日立射频电缆有限公司 城市轨道交通用计轴电缆及其制作方法
CN105741966A (zh) * 2016-05-04 2016-07-06 江苏亨通线缆科技有限公司 轨道交通金属护套局用通信电缆

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09129033A (ja) * 1995-11-07 1997-05-16 Hitachi Cable Ltd 無遮蔽対型ケーブル
CN103224716A (zh) * 2013-05-09 2013-07-31 芜湖华烨新材料有限公司 一种钛酸酯改性三氧化二锑及其制备方法
CN104371162A (zh) * 2014-02-21 2015-02-25 解波 一种阻燃、耐磨的改性聚乙烯材料及其制备方法
CN104376905A (zh) * 2014-11-18 2015-02-25 中天日立射频电缆有限公司 城市轨道交通用计轴电缆及其制作方法
CN105741966A (zh) * 2016-05-04 2016-07-06 江苏亨通线缆科技有限公司 轨道交通金属护套局用通信电缆

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109553962A (zh) * 2017-09-25 2019-04-02 现代自动车株式会社 用于屏蔽电磁波的热塑性复合树脂组合物
CN109553962B (zh) * 2017-09-25 2022-04-29 现代自动车株式会社 用于屏蔽电磁波的热塑性复合树脂组合物
CN115558304A (zh) * 2022-09-27 2023-01-03 合肥工业大学 基于碳纤维固废改性和绝缘包覆的超轻复合电磁屏蔽材料的制备方法
CN115558304B (zh) * 2022-09-27 2024-02-09 合肥迈微新材料技术有限公司 基于碳纤维固废改性和绝缘包覆的超轻复合电磁屏蔽材料的制备方法

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