CN110233001A - 一种rg-6铜包钢同轴电缆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及RG‑6铜包钢同轴电缆制备工艺技术领域，更具体地说，它涉及一种RG‑6铜包钢同轴电缆，包括铜包钢导体、内皮层、发泡层和外皮层，用于制备内皮层的原料包括以下重量份表示的组分：乙烯‑丙烯酸共聚物0.3‑0.7份；低密度聚乙烯23‑27份；用于制备发泡层的原料包括以下重量份表示的组分：HDPE 2911 23‑27份；HMA 23‑27份；低密度聚乙烯23‑27份；成核剂0.3‑0.7份；用于制备外皮层的原料包括以下重量份表示的组分：乙烯‑丙烯酸共聚物0.3‑0.7份；低密度聚乙烯23‑27份。制得的RG‑6铜包钢同轴电缆具有传输衰减小的优点，有利于提高同轴电缆信号传输质量。

Description

一种RG-6铜包钢同轴电缆及其制备方法
技术领域
本发明涉及RG-6铜包钢同轴电缆制备工艺技术领域，更具体地说，它涉及一种RG-6铜包钢同轴电缆及其制备方法。
背景技术
近来，在无线通信环境中，因为同轴电缆的低信号衰减特性，同轴电缆已被用来传输超高频信号。在高频波段中，同轴电缆具有诸如稳定的阻抗等良好特性。目前已在信号传输领域广泛应用。目前在电缆行业内，同轴电缆可分为RG-58、RG-6、RG-11等规格，根据EN50117-2-4标准，RG-6规格同轴电缆的内芯线一般选用直径为1.02mm铜包钢为内导体。RG-6规格的同轴电缆的内皮层以及绝缘层一般分别以聚乙烯以及泡沫聚乙烯作为制作材料，由于聚乙烯以及泡沫聚乙烯的介电常数较小，以使RG-6规格的同轴电缆具有较小的传输衰减，提高RG-6规格同轴电缆的整体性能。
为了进一步降低同轴电缆的传输衰减，提高同轴电缆的总体性能，在电缆制备的工艺中多有改进，如公告号为CN101894999B的中国专利公开的一种7/8″铜铝复合管射频同轴电缆及制备方法，是一种射频通信同轴电缆，由聚乙烯防护层、环形皱纹铜或铝管外导体层、聚乙烯发泡绝缘层和铜铝复合管内导体构成多层结构，其中铜铝复合管内导体中空、外部为聚乙烯发泡绝缘层，在聚乙烯发泡绝缘层外有环形皱纹铜或铝管外导体层，在环形皱纹铜或铝管外导体层外面包裹有聚乙烯防护层。该发明的优点是电缆直径小，容纳对数大，高频性能好，同时有利于降低传输衰减。
又例如公告号为CN101821820B的中国专利公开的一种高发泡同轴电缆，包括：内导体、发泡绝缘体、外导体以及护套。在该发明中，通过对50wt％～90wt％的HDPE(高密度聚乙烯)、10wt％～50wt％的LDPE(低密度聚乙烯)和0.1wt％～3wt％的成核剂的混合物进行气体发泡，从而形成所述绝缘体。
在上述技术中，虽然都选用低密度聚乙烯(LDPE)制备内层实心皮，选用高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯的混合物制备发泡层，来实现降低同轴电缆的传输衰减。然而，在实际试验中，当采用上述方法制得的100米长的RG-6铜包钢同轴电缆，采用网络分析仪检测该同轴电缆的性能，当输入频率为5MHZ时，得到的衰减一般在-5.0dB以上，仍难以提高同轴电缆信号传输质量。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种RG-6铜包钢同轴电缆，具有降低传输衰减的优点，有利于提高同轴电缆信号传输质量。
本发明的第二个目的在于提供一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，通过该制备方法制得的RG-6铜包钢同轴电缆具有传输衰减小、电缆线径稳定的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种RG-6铜包钢同轴电缆，包括铜包钢导体、内皮层、发泡层以及外皮层，所述铜包钢导体的直径为0.97-1.07mm；
用于制备所述内皮层的原料包括以下重量份表示的组分：
乙烯-丙烯酸共聚物0.3-0.7份；
低密度聚乙烯23-27份；
用于制备所述发泡层的原料包括以下重量份表示的组分：
HDPE 2911 23-27份；
HMA 23-27份；
低密度聚乙烯23-27份；
成核剂0.3-0.7份；
用于制备所述外皮层的原料包括以下重量份表示的组分：
乙烯-丙烯酸共聚物0.3-0.7份；
低密度聚乙烯23-27份；
所述的乙烯-丙烯酸共聚物的型号为EAA 3004；所述的低密度聚乙烯的型号为LDPE1C7A；所述的HMA的型号为HMA 025；所述的成核剂的型号为DFNA-0012NT。
采用上述技术方案，HMA与HDPE 2911分别为不同牌号的高密度聚乙烯，其中，HDPE2911采用中国石油抚顺石化公司生产的产品；HMA采用上海佩泽塑化有限公司中型号为HMA 025的产品，乙烯-丙烯酸共聚物采用美国陶氏化工公司生产的产品，型号为EAA3004；低密度聚乙烯采用中国石化燕山石化公司的产品，型号为LDPE 1C7A。选用EAA 3004与LDPE 1C7A通过配比混合制得内皮层，EAA 3004具有较好的韧性和屈挠性、以及优异的粘接性，LDPE 1C7A具有较好的熔体弹性以及较高的熔体张力，LDPE 1C7A与EAA 3004混合后，有利于提高内皮层与铜包钢导体之间的粘附力，使得后续的发泡层能够有效、稳定地与内皮层以及铜包钢导体粘结，有利于提高制得的RG-6铜包钢同轴电缆的绝缘延伸率、绝缘电阻以及耐电强度。
通过选用牌号为HDPE 2911的高密度聚乙烯、牌号为HMA 025的高密度聚乙烯、牌号为LDPE 1C7A低密度聚乙烯以及型号为DFNA-0012NT的成核剂按照配比制得发泡层，HDPE2911具有较低的介质损耗正切值，且HDPE 2911自身的线性结构使得HDPE 2911具有熔体粘度大的性能，而LDPE 1C7A具有较好的熔体弹性以及较高的熔体张力，通过严格控制HDPE2911和LDPE 1C7A的配比，使得HDPE 2911和LDPE 1C7A混合之后的混合料既具有较低的介质损耗正切值以及介电常数，同时又能使得发泡结构韧性和发泡孔均匀性之间能达到较好的平衡，使制得后的RG-6铜包钢同轴电缆的衰减得到有效的降低，同时具有较好的结构韧性；通过加入型号为DFNA-0012NT的成核剂，使得在发泡过程中获得良好的泡沫结构，并能够提高RG-6铜包钢同轴电缆的绝缘性能；通过加入HMA 025是高密度聚乙烯的其中一个型号，HMA 025与HDPE 2911配合使用，使得制得的RG-6铜包钢同轴电缆具有较好的电缆线径稳定性、韧性以及冲击强度。
进一步地，用于制备所述内皮层的原料包括以下重量份表示的组分：
乙烯-丙烯酸共聚物0.4-0.6份；
低密度聚乙烯23-26份。
进一步地，用于制备所述内皮层的原料包括以下重量份表示的组分：
乙烯-丙烯酸共聚物0.5份；
低密度聚乙烯25份。
采用上述技术方案，选用0.5份乙烯-丙烯酸共聚物、25份低密度聚乙烯制得内层，使得内皮层与铜包钢导体之间的粘附力更强。
进一步地，用于制备所述发泡层的原料包括以下重量份表示的组分：
HDPE 2911 23-26份；
HMA 24-27份；
低密度聚乙烯23-25份；
成核剂0.3-0.6份。
进一步地，用于制备所述发泡层的原料包括以下重量份表示的组分：
HDPE 2911 25份；
HMA 25份；
低密度聚乙烯25份；
成核剂0.5份。
采用上述技术方案，选用特定重量份的HDPE 2911、HMA、低密度聚乙烯以及成核剂，使得HDPE 2911、HMA 025以及低密度聚乙烯之间达到一个更好的平衡，使制备出来的RG-6铜包钢同轴电缆既具有较好的结构韧性，以及衰减小的优点；通过控制成核剂的用量，在发泡过程更容易中获得良好的泡沫结构，并能够进一步提高RG-6铜包钢同轴电缆的绝缘性能。
进一步地，用于制备所述外皮层的原料还包括重量份数为3-9份的改性云母粉，所述改性云母粉的制备方法如下：
首先，称取20-30份云母粉在300～400℃下煅烧2～4小时，然后取出磨碎，再加入重量份数为2-6份的乙烯基三甲氧基硅烷、1.2～3份的甲基丙烯酸丁酯、4～6份的马来酸酐、2-6份氧化锌、1-4份纳米二氧化钛，在80～90℃温度条件下以1500～2500rpm的转速高速搅拌1-2小时，冷却后粉碎，过200目筛，即得所述改性云母粉。
采用上述技术方案，外皮层的原料中加入改性云母，使得外皮层的绝缘性能增强，同时加入适量的改性云母有利于提高外皮层的力学性能，有利于提高外皮层的拉伸强度以及耐磨性。
进一步地，所述马来酸酐为马来酸酐接枝高密度聚乙烯(即HDPE-g-MAH)，所述的HDPE-g-MAH制备方法如下：
将10-20份的高密度聚乙烯、0.6-1.5份的马来酸酐和0.1-0.5份的过氧化二异丙苯放在转矩流变仪中进行熔融接枝；熔融接枝完毕后，得到接枝混合物；将接枝混合物取出、压片、破碎成颗粒状，对接枝混合物提纯，称取5-10g颗粒状的接枝混合物，把接枝混合物放入到装有40-60份的二甲苯溶剂的烧瓶中加热1-2h，使接枝混合物完全溶解，冷却至室温后，再加入250-300份丙酮，沉淀、过滤、干燥，即得到HDPE-g-MAH。
采用上述技术方案，马来酸酐接枝高密度聚乙烯即为HDPE-g-MAH，HDPE-g-MAH含有高密度聚乙烯，该高密度聚乙烯采用中国石油抚顺石化公司中牌号为HDPE 2911的产品；用于制备改性云母的马来酸酐为HDPE-g-MAH，有利于促进改性云母与聚烯烃的相容性，同时，与改性云母起到协同作用，使得外皮层的力学性能得到改善。
一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、放线：将铜包钢导体放置在放线架上，通过牵引机构对铜包钢导体进行牵引，牵引速度为140m/min-160m/min，在放线过程中，对铜包钢导体进行预热，预热温度为40-60℃。
S2、内皮层的制备：a、称取乙烯-丙烯酸共聚物0.3-0.7份，低密度聚乙烯23-27份，在常温下正转搅拌6-10min，反转搅拌6-10min，制得混合料A。
b、将步骤a制得的混合料A送入内皮层制备用的挤出机，经过挤出机将混合料A熔融以及剪切后，制得熔料B，牵引装置将步骤S1中经过预热处理的铜包钢导体牵引至该挤出机的机头处，挤出机的机头将熔料B挤出，使得熔料B包覆在铜包钢导体外并形成内皮层，内皮层制备用的挤出机的模芯尺寸为1.2±0.05mm，模套尺寸为1.12±0.05mm。
S3、发泡层熔料的制备：c、分别称取HDPE 2911 23-27份；HMA23-27份；低密度聚乙烯23-27份；成核剂0.3-0.7份；在常温下正转搅拌6-10min，反转搅拌6-10min，制得混合料C。
d、将步骤c制得的混合料C送入发泡层用的挤出机中，该挤出机的模芯尺寸为1.15-1.25mm，模套尺寸为2.45-2.55mm，挤出机将混合料C熔融、剪切，得到熔料D，当熔料D完全处于熔融状态时，以29.5Mpa-39.5Mpa的压力往熔料D注入氮气，电容值控制在50-54pF/m，经过挤出机的剪切，熔料D与氮气充分混合，得到熔料E。
S4、外皮层熔料的制备：e、称取乙烯-丙烯酸共聚物0.3-0.7份，低密度聚乙烯23-27份，在常温下正转搅拌6-10min，反转搅拌6-10min，制得混合料F。
f、将步骤e制得的混合料F送入外皮层制备用的挤出机，经过外皮层制备用的挤出机将混合料F熔融以及剪切后，制得熔融料G，该挤出机与发泡层用的挤出机通过一共挤机头相连。
S5、发泡层以及外皮层的制备：牵引装置将包有内皮层的铜包钢导体牵引至步骤S4中所述的共挤机头处，熔料G与熔料E通过双重挤出工艺，在包有内皮层的铜包钢导体上包覆发泡层和外皮层，制得初形电缆，此时初形电缆的外径范围为4.75-4.85mm。
S6、冷却：牵引机构将S5制得的初形电缆依次牵引至热水槽以及冷水槽中进行冷却，热水槽的水温在40-60℃，热水槽的长度为3-5米，通过热水槽后的初形电缆的温度为30-50℃，冷水槽中的水温在24-26℃，冷水槽的长度为28-36米。
S7、风干：采用空气压缩机将S4中得到的初形电缆上的水吹干，得到RG-6铜包钢同轴电缆，此时RG-6铜包钢同轴电缆的外径范围为4.52-4.62mm。
S8、收卷。
采用上述技术方案，放线过程中将铜包钢导体的牵引速度控制在140m/min-160m/min，使得铜包钢导体能够被稳定传送，防止在牵引过程中发生将铜包钢导体拉细或拉断的情况，该牵引速度配合步骤S2-S5，使得挤压出来的初形电缆的线径比较稳定，同时有利于提高制得的RG-6铜包钢同轴电缆的传输衰减、特性阻抗以及回波损耗的稳定性。
内皮层制备的过程中，内皮层制备用的挤出机的模套尺寸为1.12±0.05mm，有利于保证机头挤出熔料B包覆在铜包钢导体后能形成均匀而薄层，该薄层即为内皮层，这样设置有利于提高RG-6铜包钢同轴电缆的同心度及减小传输衰减。
在发泡层制备的过程中，制得熔料D后，将电容值控制在50-54pF/m，实现以29.5Mpa-39.5Mpa的压力往熔料D注入氮气，有利于保证发泡率的稳定性。
共挤机头将熔料E与熔料G挤出并在包有内皮层的铜包钢导体外分别对应形成发泡层以及外皮层后，得到初形电缆，使得初形电缆先经过40-60℃热水冷却，再经过24-26℃的水冷却，使得初形电缆的内皮层、发泡层以及外皮层固化，防止初形电缆在传送过程中因重力而变形；
内皮层、发泡层以及外皮层的组分及配比，配合步骤S1-S8的制备方法，使制得的RG-6铜包钢同轴电缆具有内皮层、内导体以及发泡层之间的附着力较强，电缆线径稳定、发泡量稳定、传输衰减小的优点，有利于提高同轴电缆信号传输质量。
进一步地，所述步骤S2中，内皮层以及外皮层制备用的挤出机均为挤出机，所述挤出机的转速为6-10rpm，所述挤出机各区温度分别为：一区：140-160℃，二区：240-260℃；三区：270-290℃，机头：280-300℃。
进一步地，所述步骤S3中，发泡层用的挤出机为挤出机，所述挤出机的主机转速为50-60rpm，牵引速度为900-1100rpm，所述挤出机各区温度分别为：一区：150-170℃，二区：180-200℃；三区：200-220℃，四区：205-225℃，五区：210-215℃，六区：195-215℃，七区：190-210℃，机颈：185-205℃，机头：190-210℃。
进一步地，所述的步骤S3中，氮气注入时，熔料D的温度在205-215℃。
采用上述技术方案，当熔料D的温度处于205-215℃时，熔料D已完全熔融状态，其粘度较低，此时以29.5Mpa-39.5Mpa的压力往熔料D注入氮气，得到熔料E，熔料E进入挤出机的五区-六区之间，此时处于熔料E的发泡孔成形阶段，氮气在熔体环境下迅速以气泡核为中心形成微泡孔，使得氮气充分溶解，此时氮气处于溶解饱和状态，此时，熔料E粘度降低，发泡度提高。
进一步地，所述步骤S3中，所述的熔料E的发泡度在60％-65％，所述的熔料E的发泡重量为5.24-5.26g/m。
进一步地，所述步骤S2制得的内皮层与铜包钢导体之间的附着力为35-55N。
进一步地，所述S4的步骤e中，还添加有改性云母粉3-9份，在常温下正转搅拌6-10min，反转搅拌6-10min，制得混合料F1；再将制得的混合料F1送入外皮层制备用的挤出机，经过外皮层制备用的挤出机将混合料F1熔融以及剪切后，制得熔融料G1。
采用上述技术方案，外皮层的原料中还添加有改性云母，改性云母、乙烯-丙烯酸共聚物以及低密度聚乙烯配合，使得外皮层的绝缘性能增强，有利于进一步提高外皮层的力学性能，有利于提高外皮层的拉伸强度以及耐磨性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过严格控制高密度聚乙烯中牌号为HDPE 2911的产品和低密度聚乙烯中牌号为LDPE 1C7A的产品的配比，使得HDPE 2911和LDPE 1C7A混合之后的混合料既具有较低的介质损耗正切值以及介电常数，同时又能使得发泡结构韧性和发泡孔均匀性之间能达到较好的平衡，使制得后的RG-6铜包钢同轴电缆的衰减得到有效的降低，同时具有较好的结构韧性。
2、外皮层的原料中加入改性云母，使得外皮层的绝缘性能增强，同时加入适量的改性云母有利于提高外皮层的力学性能，有利于提高外皮层的拉伸强度以及耐磨性。
3、放线过程中将铜包钢导体的牵引速度控制在140m/min-160m/min，使得铜包钢导体能够被稳定传送，防止在牵引过程中发生将铜包钢导体拉细或拉断的情况，该牵引速度配合步骤S2-S5，使得挤压出来的初形电缆的线径比较稳定，同时有利于减小制得的RG-6铜包钢同轴电缆的传输衰减，并提高RG-6铜包钢同轴电缆的特性阻抗以及回波损耗的稳定性。
附图说明
图1为本实施例1进行实验1后得到的性能测试图；
图2为本实施例1进行实验2后得到的性能测试图；
图3为本实施例2进行实验1后得到的性能测试图；
图4为本实施例2进行实验2后得到的性能测试图；
图5为本实施例3进行实验1后得到的性能测试图；
图6为本实施例3进行实验2后得到的性能测试图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
图1-6中，Tr1以及Tr3反映RG-6铜包钢同轴电缆的传输衰减，Tr2反映RG-6铜包钢同轴电缆的回波损耗，Tr4反映RG-6铜包钢同轴电缆的特性阻抗(Smith圆图的测试图像)。
实施例1
一种RG-6铜包钢同轴电缆，包括铜包钢导体、内皮层、发泡层以及外皮层。本实施例中，铜包钢导体的直径为0.97mm。
用于制备内皮层的原料的各组分及其重量份数如表1所示，用于制备发泡层的原料的各组分及其重量份数如表2所示，用于制备外皮层的原料的各组分及其重量份数如表3所示。
一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、放线：将铜包钢导体放置在放线架上，通过牵引机构对铜包钢导体进行牵引，牵引速度为140m/min，在放线过程中，采用型号为AH-3000高频预热器对铜包钢导体进行预热，预热温度为40℃。
S2、内皮层的制备：a、根据表1称取相应的组分并添加入搅拌机中，在常温下正转搅拌6min，反转搅拌6min，制得混合料A。
b、将步骤a制得的混合料A送入内皮层制备用的挤出机，经过挤出机将混合料A熔融以及剪切后，制得熔料B，牵引装置将步骤S1中经过预热处理的铜包钢导体牵引至该挤出机的机头处，挤出机的机头将熔料B挤出，使得熔料B包覆在铜包钢导体外并形成内皮层，内皮层制备用的挤出机的模芯尺寸为1.15mm，模套尺寸为1.07mm。内皮层与铜包钢导体之间的附着力为35N。
S3、发泡层熔料的制备：c、根据表2称取相应的组分并添加入搅拌机中；在常温下正转搅拌6min，反转搅拌6min，制得混合料C。
d、将步骤c制得的混合料C送入发泡层用的挤出机中，该挤出机的模芯尺寸为1.15mm，模套尺寸为2.45mm，挤出机将混合料C熔融、剪切，得到熔料D，当熔料D完全处于熔融状态时，此时，熔料D的温度在205℃，以29.5Mpa的压力往熔料D注入氮气，电容值控制在50pF/m，经过挤出机的剪切，熔料D与氮气充分混合，得到熔料E。熔料E的发泡度在60％，熔料E的发泡重量为5.24g/m。
发泡层用的挤出机为挤出机，挤出机的主机转速为50-60rpm，牵引速度为900-1100rpm，挤出机各区温度分别为：一区：150-170℃，二区：180-200℃；三区：200-220℃，四区：205-225℃，五区：210-215℃，六区：195-215℃，七区：190-210℃，机颈：185-205℃，机头：190-210℃。
S4、外皮层熔料的制备：e、根据表3称取相应的组分并添加入搅拌机中，反转搅拌6min，制得混合料F。
f、将步骤a制得的混合料F送入外皮层制备用的挤出机，经过外皮层制备用的挤出机将混合料F熔融以及剪切后，制得熔融料G，该挤出机与发泡层用的挤出机通过一共挤机头相连。
S5、发泡层以及外皮层的制备：牵引装置将包有内皮层的铜包钢导体牵引至步骤S4中的共挤机头处，熔料G与熔料E通过双重挤出工艺，在包有内皮层的铜包钢导体上包覆发泡层和外皮层，制得初形电缆，此时初形电缆的外径为4.75mm。
S6、冷却：牵引机构将S5制得的初形电缆依次牵引至热水槽以及冷水槽中进行冷却，热水槽的水温在40℃，热水槽的长度为3米，通过热水槽后的初形电缆的温度为30℃，冷水槽中的水温在24℃，冷水槽的温度为28米。
S7、风干：采用空气压缩机将S4中得到的初形电缆上的水吹干，得到RG-6铜包钢同轴电缆，此时RG-6铜包钢同轴电缆的外径为4.52mm。
S8、使用火花测试机测试步骤S7制得的RG-6铜包钢同轴电缆，火花电压控制在2.5Kv，完成测试后收卷。
在本实施例中，内皮层以及外皮层制备用的挤出机均为挤出机，挤出机的转速为6-10rpm，挤出机各区温度分别为：一区：140-160℃，二区：240-260℃；三区：270-290℃，机头：280-300℃。
在步骤S2-S4中，乙烯-丙烯酸共聚物采用美国陶氏化工公司生产的产品，型号为EAA3004。低密度聚乙烯采用中国石化燕山石化公司的产品，牌号为LDPE 1C7A。
本实施例中，HMA采用上海佩泽塑化有限公司中型号为HMA025的HMA。
本实施例中，成核剂采用东莞市樟木头创富塑胶原料商行的型号为DFNA-0012NT的成核剂。
实施例2
一种RG-6铜包钢同轴电缆，包括铜包钢导体、内皮层、发泡层以及外皮层。
一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，与实施例1的区别在于：用于制备内皮层的原料的各组分及其重量份数如表1所示，用于制备发泡层的原料的各组分及其重量份数如表2所示，用于制备外皮层的原料的各组分及其重量份数如表3所示。
铜包钢导体的直径为1.02mm。
在制备RG-6铜包钢同轴电缆的方法中，步骤S1的牵引速度为150m/min。
步骤S1的预热温度为50℃。
步骤S2-S4的搅拌时间均为正转搅拌8min，反转搅拌8min。
步骤S2中制得的内皮层与铜包钢导体之间的附着力为45N。
步骤S6的热水槽中水温为50℃，热水槽的长度为4米，经热水槽中的水冷却后的初形电缆的温度为40℃；冷水槽中水温为25℃，冷水槽的长度为32米。
步骤S5制得的初形电缆的外径为4.8mm。步骤S6制得RG-6铜包钢同轴电缆的外径为4.57mm。
本实施例中，挤出机的模芯尺寸为1.2mm，模套尺寸为1.12mm。
本实施例中，挤出机的模芯尺寸为1.2mm，模套尺寸为2.5mm。
步骤S3中，熔料D的温度在210℃，以34.5Mpa的压力往熔料D注入氮气，电容值控制在52pF/m，经过挤出机的剪切，熔料D与氮气充分混合，得到熔料E。熔料E的发泡度在63％，熔料E的发泡重量为5.25g/m。
实施例3
一种RG-6铜包钢同轴电缆，包括铜包钢导体、内皮层、发泡层以及外皮层。
一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，与实施例1的区别在于：用于制备内皮层的原料的各组分及其重量份数如表1所示，用于制备发泡层的原料的各组分及其重量份数如表2所示，用于制备外皮层的原料的各组分及其重量份数如表3所示。
铜包钢导体的直径为1.07mm。
在制备RG-6铜包钢同轴电缆的方法中，步骤S1的牵引速度为160m/min。
步骤S1的预热温度为60℃。
步骤S2-S4的搅拌时间均为正转搅拌10min，反转搅拌10min。
步骤S2中制得的内皮层与铜包钢导体之间的附着力为55N。
步骤S6的热水槽中水温为60℃，热水槽的长度为5米，经热水槽中的水冷却后的初形电缆的温度为50℃；冷水槽中水温为26℃，冷水槽的温度为36米。
步骤S5制得的初形电缆的外径为4.8mm。
步骤S6制得RG-6铜包钢同轴电缆的外径为4.57mm。
本实施例中，挤出机的模芯尺寸为1.25mm，模套尺寸为1.17mm。
本实施例中，挤出机的模芯尺寸为1.25mm，模套尺寸为2.55mm。
步骤S3中，熔料D的温度在215℃，以39.5Mpa的压力往熔料D注入氮气，电容值控制在54pF/m，经过挤出机的剪切，熔料D与氮气充分混合，得到熔料E。熔料E的发泡度在65％，熔料E的发泡重量为5.26g/m。
实施例4
一种RG-6铜包钢同轴电缆，包括铜包钢导体、内皮层、发泡层以及外皮层。
一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，与实施例2的区别在于：用于制备内皮层的原料的各组分及其重量份数如表1所示，用于制备发泡层的原料的各组分及其重量份数如表2所示，用于制备外皮层的原料的各组分及其重量份数如表3所示。
用于制备外皮层的原料还包括各组分及其重量份数为如表3A所示的改性云母粉，改性云母粉的制备方法如下：
首先，称取对应重量份数的云母粉在300℃下煅烧2小时，然后取出磨碎，再加入对应重量份数的乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸丁酯、马来酸酐、氧化锌、纳米二氧化钛，在80℃温度条件下以1500rpm的转速高速搅拌1小时，冷却后粉碎，过200目筛，即得改性云母粉。
上述的马来酸酐为马来酸酐接枝高密度聚乙烯，缩写为HDPE-g-MAH，HDPE-g-MAH的各组分及其重量份数为如表3A所示，HDPE-g-MAH制备方法如下：
称取相应重量份数的高密度聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯放在转矩流变仪中进行熔融接枝。熔融接枝完毕后，得到接枝混合物；将接枝混合物取出、压片、破碎成颗粒状，对接枝混合物提纯，称取5g颗粒状的接枝混合物，把接枝混合物放入到装有对应重量份数的二甲苯溶剂的烧瓶中加热1h，使接枝混合物完全溶解，冷却至室温后，再加入相应重量份数的丙酮，沉淀、过滤、干燥，即得到HDPE-g-MAH。
本实施例中，高密度聚乙烯采用中国石油抚顺石化公司中牌号为HDPE 2911的产品。
实施例5
一种RG-6铜包钢同轴电缆，包括铜包钢导体、内皮层、发泡层以及外皮层。
一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，与实施例4的区别在于：用于制备内皮层的原料的各组分及其重量份数如表1所示，用于制备发泡层的原料的各组分及其重量份数如表2所示，用于制备外皮层的原料的各组分及其重量份数如表3所示。
用于制备外皮层的原料还包括各组分及其重量份数为如表3A所示的改性云母粉，改性云母粉的制备方法如下：
首先，称取对应重量份数的云母粉在350℃下煅烧3小时，然后取出磨碎，再加入对应重量份数的乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸丁酯、马来酸酐、氧化锌、纳米二氧化钛，在85℃温度条件下以2000rpm的转速高速搅拌1.5小时，冷却后粉碎，过200目筛，即得改性云母粉。
上述的马来酸酐为马来酸酐接枝高密度聚乙烯，缩写为HDPE-g-MAH，HDPE-g-MAH的各组分及其重量份数为如表3A所示，HDPE-g-MAH制备方法如下：
称取相应重量份数的高密度聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯放在转矩流变仪中进行熔融接枝；熔融接枝完毕后，得到接枝混合物；将接枝混合物取出、压片、破碎成颗粒状，对接枝混合物提纯，称取8g颗粒状的接枝混合物，把接枝混合物放入到装有对应重量份数的二甲苯溶剂的烧瓶中加热1.5h，使接枝混合物完全溶解，冷却至室温后，再加入相应重量份数的丙酮，沉淀、过滤、干燥，即得到HDPE-g-MAH。
实施例6
一种RG-6铜包钢同轴电缆，包括铜包钢导体、内皮层、发泡层以及外皮层。
一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，与实施例4的区别在于：用于制备内皮层的原料的各组分及其重量份数如表1所示，用于制备发泡层的原料的各组分及其重量份数如表2所示，用于制备外皮层的原料的各组分及其重量份数如表3所示。
用于制备外皮层的原料还包括各组分及其重量份数为如表3A所示的改性云母粉，改性云母粉的制备方法如下：
首先，称取对应重量份数的云母粉在400℃下煅烧4小时，然后取出磨碎，再加入对应重量份数的乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸丁酯、马来酸酐、氧化锌、纳米二氧化钛，在90℃温度条件下以2500rpm的转速高速搅拌2小时，冷却后粉碎，过200目筛，即得改性云母粉。
上述的马来酸酐为马来酸酐接枝高密度聚乙烯，缩写为HDPE-g-MAH，HDPE-g-MAH的各组分及其重量份数为如表3A所示，HDPE-g-MAH制备方法如下：
称取相应重量份数的高密度聚乙烯、马来酸酐和过氧化二异丙苯放在转矩流变仪中进行熔融接枝；熔融接枝完毕后，得到接枝混合物；将接枝混合物取出、压片、破碎成颗粒状，对接枝混合物提纯，称取10g颗粒状的接枝混合物，把接枝混合物放入到装有对应重量份数的二甲苯溶剂的烧瓶中加热2h，使接枝混合物完全溶解，冷却至室温后，再加入相应重量份数的丙酮，沉淀、过滤、干燥，即得到HDPE-g-MAH。
表1实施例1-6中内皮层的各组分及重量份数
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
乙烯-丙烯酸共聚物 0.3 0.5 0.7 0.4 0.5 0.6
低密度聚乙烯 23 25 27 24.5 25 25.5
表2实施例1-6中发泡层的各组分及重量份数
表3实施例1-6中外皮层的各组分及重量份数
表3A实施例1-6中用于制备改性云母粉的各组分及重量份数
比较例1
与实施例2的区别在于：用于制备内皮层的原料的各组分及其重量份数如表4所示，用于制备发泡层的原料的各组分及其重量份数如表5所示，用于制备外皮层的原料的各组分及其重量份数如表6所示。
高密度聚乙烯采用上海韵弘塑化有限公司中，牌号为5000S的高密度聚乙烯，该牌号的高密度聚乙烯的密度与HDPE 2911的密度相近。低密度聚乙烯采用上海韵弘塑化有限公司中，牌号为LB7000的低密度聚乙烯，该牌号的低密度聚乙烯密度与LDPE 1C7A的密度相近。成核剂采用南京华都科技实业有限公司中，牌号为HD101的成核剂。乙烯-丙烯酸共聚物采用美国陶氏化工公司生产的产品，牌号为3004的乙烯-丙烯酸共聚物。
比较例2
与实施例2的区别在于：用于制备内皮层的原料的各组分及其重量份数如表4所示，用于制备发泡层的原料的各组分及其重量份数如表5所示，用于制备外皮层的原料的各组分及其重量份数如表6所示。
高密度聚乙烯采用美国陶氏化工公司生产的产品，牌号为HDPE 7260的高密度聚乙烯，该牌号的高密度聚乙烯的密度与HDPE 2911的密度相近。低密度聚乙烯采用美国陶氏化工公司生产的产品，牌号为220M的低密度聚乙烯，该牌号的低密度聚乙烯的密度与LDPE1C7A的密度相近。成核剂采用南京华都科技实业有限公司中，牌号为HD101的成核剂。乙烯-丙烯酸共聚物采用美国陶氏化工公司生产的产品，牌号为3990的乙烯-丙烯酸共聚物。
比较例3
与实施例2的区别在于：用于制备内皮层的原料的各组分及其重量份数如表4所示，用于制备发泡层的原料的各组分及其重量份数如表5所示，用于制备外皮层的原料的各组分及其重量份数如表6所示。
高密度聚乙烯采用美国陶氏化工公司生产的产品中，牌号为DGDK-3364NT的高密度聚乙烯和牌号为DMDA-8950高密度聚乙烯按1:1的配比制得。其中，牌号为DGDK-3364NT的高密度聚乙烯的密度以及牌号为DMDA-8950高密度聚乙烯的密度均与HDPE 2911的密度相近。低密度聚乙烯采用中国石化燕山石化公司的产品，牌号为LD150的低密度聚乙烯，该牌号的低密度聚乙烯的密度与LDPE 1C7A的密度相近。成核剂采用南京华都科技实业有限公司中，牌号为HD101的成核剂。乙烯-丙烯酸共聚物采用美国陶氏化工公司生产的产品，牌号为3990的乙烯-丙烯酸共聚物。
比较例4
与实施例2的区别在于：发泡层的制备采用公告号为CN101894999B的中国专利公开的一种7/8铜铝复合管射频同轴电缆及其制备方法中发泡层的制备方法制备。
比较例5
与实施例2的区别在于：发泡层的制备采用公告号为CN101821820B的中国专利公开的一种高发泡同轴电缆中发泡层的制备方法制备。
比较例6
与比较5的区别在于：发泡层的制备采用公告号为CN104517689B的中国专利公开的一种同轴电缆的制备方法中发泡层的制备方法制备。
比较例7
采用市售的RG-6同轴电缆，该电缆为深圳市科威普电子有限公司出售的型号为SYWV75-5RG-6的同轴电缆作为比较例7。
比较例8
采用美国百通电线电缆公司生产的型号为3092A的RG-6同轴电缆为比较例8。
比较例9
采用苏州英飞畅贸易有限公司出售的型号为RG-6同轴电缆为比较例9。
表4比较例1-3中内皮层的各组分及重量份数
比较例1 比较例2 比较例3
乙烯-丙烯酸共聚物 0.5 1.5 0.5
低密度聚乙烯 25 20 40
表5比较例1-3中内皮层的各组分及重量份数
比较例1 比较例2 比较例3
高密度聚乙烯 50 50 50
低密度聚乙烯 25 25 25
成核剂 0.5 0.5 0.5
表6比较例1-3中内皮层的各组分及重量份数
比较例1 比较例2 比较例3
乙烯-丙烯酸共聚物 0.5 0.5 0.5
低密度聚乙烯 25 25 25
各实施例以及比较例的检测数据件表7-9。
实验1
由各实施例制得100米长的RG-6铜包钢同轴电缆分别对应取为试样1-6，由各个比较例制得的100米长的RG-6铜包钢同轴电缆分别对应取为试样7-15，使用型号为E5071C网络分析仪，通过输入不同的频率信号，测试试样1-15的传输衰减(dB)，并记录检测在表7。
表7试样1-15进行实验1测得的衰减数据
表7续表
实验2
由各实施例制得长度为305米的RG-6铜包钢同轴电缆分别对应取为试样1-6，由各个比较例制得的长度为305米的RG-6铜包钢同轴电缆分别对应取为试样7-15，使用型号为E5071C网络分析仪，通过输入不同的频率信号，测试305米RG-6铜包钢同轴电缆的衰减(dB)，并记录检测数据如表8所示。
表8试样1-15进行实验2测得的检测数据
表8续表
实验3
由各实施例制得100米RG-6铜包钢同轴电缆分别对应取为试样1-6，由各个比较例制得的100米RG-6铜包钢同轴电缆分别对应取为试样7-15，按照ASTM D638，测试试样1-15的拉伸强度(MPa)以及断裂延长率(％)并记录检测数据如表9所示。
实验4
由各实施例制得100米RG-6铜包钢同轴电缆分别对应取为试样1-6，由各个比较例制得的100米RG-6铜包钢同轴电缆分别对应取为试样7-15，按照GB/T 17737，测试试样1-15的内皮层与铜包钢导体附着力(N)并记录检测数据如表9所示。
表9试样1-15进行实验3-4测得的检测数据
根据图1-6的性能测试图，以及结合表7-9中实施例1-3与比较例1-3的数据，可以看出，实施例1-3中选用牌号为EAA3004的乙烯-丙烯酸共聚物以及牌号为LDPE 1C7A的低密度聚乙烯通过配比混合制得内皮层，牌号为EAA3004的乙烯-丙烯酸共聚物具有较好的韧性和屈挠性、以及优异的附着力，LDPE 1C7A与EAA 3004相互混合后，有利于提高内皮层与铜包钢导体之间的附着力，使得制得的发泡层能够有效、稳定地与内皮层以及铜包钢导体粘结，有利于减小制得的RG-6铜包钢同轴电缆的传输衰减，内皮层与导体的紧密结合，排除内皮层与导体之间的气隙，消除或减少了局部放电量，提高了绝缘水平，延长了使用寿命，从而使得制得的RG-6铜包钢同轴电缆的特性阻抗更加均匀。
而比较例1-3中选用其他型号的乙烯-丙烯酸共聚物以及低密度聚乙烯配合制得的内皮层，从表7-9的数据可看出，内皮层与铜包钢导体之间的附着力较小，容易导致制得的RG-6铜包钢同轴电缆的线径稳定性较小，使得制得的RG-6铜包钢同轴电缆的特性阻抗产生不均匀，对RG-6铜包钢同轴电缆的传输质量造成一定的影响。
根据图1-6的性能测试图，以及结合表7-9中实施例1-3与比较例4-6的数据，可以看出，HDPE 2911具有较低的介质损耗正切值，且HDPE 2911自身的线性结构使得HDPE 2911具有熔体粘度大的性能，而LDPE 1C7A具有较好的熔体弹性以及较高的熔体张力，通过严格控制牌号为HDPE 2911的高密度聚乙烯以及牌号为LDPE 1C7A的低密度聚乙烯的配比，使得HDPE 2911和LDPE 1C7A混合之后的混合料既具有较低的介质损耗正切值以及介电常数，同时又能使得发泡层的发泡结构韧性和发泡孔均匀性之间能达到更好的平衡，使制得后的RG-6铜包钢同轴电缆的传输衰减得到有效的减小，同时能够使得回波损耗较大，从而有利于提高RG-6铜包钢同轴电缆的传输质量。
根据图1-6的性能测试图，以及结合表7-9中实施例1-3与比较例1-9的数据可得，加入型号为DFNA-0012NT的成核剂，使得在发泡过程中获得良好的泡沫结构，并使得RG-6铜包钢同轴电缆的特性阻抗更加均匀，同时能够提高RG-6铜包钢同轴电缆的绝缘性能。加入的HMA 025是高密度聚乙烯的其中一个型号，HMA 025与HDPE 2911配合使用，使得制得的RG-6铜包钢同轴电缆具有较好的线径的稳定性，有利于使得制得的RG-6铜包钢同轴电缆的特性阻抗更加均匀，同时能使得回波损耗保持在-24dB—-35dB之间，有利于提高RG-6铜包钢同轴电缆的传输质量。
根据表7-9中实施例4-6与比较例1-3的数据可得，外皮层的原料中加入改性云母，使得外皮层的绝缘性能增强，其中改性云母中还含有适量的HDPE-g-MAH，有利于促进改性云母与聚烯烃的相容性，同时，HDPE-g-MAH含有牌号为HDPE 2911的高密度聚乙烯，与改性云母起到协同作用，有利于提高外皮层的力学性能，有利于提高外皮层的拉伸强度、断裂延长率以及耐磨性，并具有较好的结构韧性，同时有利于使得制得的RG-6铜包钢同轴电缆具有较小的传输衰减以及具备均匀的特性阻抗。
根据表9中实施例1-6与比较例7-9的数据可得，采用市售的RG-6的同轴电缆作为比较例，经过实验1测得5MHZ时RG-6的同轴电缆的衰减数据均在-5dB以上，难以满足如今同轴电缆的传输需求。而且比较例7-9测得的拉伸强度以及附着力较小，容易导致RG-6同轴电缆的线径稳定性小，容易影响同轴电缆中特性阻抗的均匀性。相较之下，实施例1-6制得的RG-6铜包钢同轴电缆，经过实验1测得5MHZ时RG-6铜包钢同轴电缆的衰减数据均在-1.8dB以下，且当输入频率在1.75GHZ时，由试样1-6的衰减数据最大值不超过-29dB，由此可得，本申请的RG-6铜包钢同轴电缆具有传输衰减小的优点。
上述实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种RG-6铜包钢同轴电缆，其特征是：包括铜包钢导体、内皮层、发泡层以及外皮层，所述铜包钢导体的直径为0.97-1.07mm；
用于制备所述内皮层的原料包括以下重量份表示的组分：
乙烯-丙烯酸共聚物0.3-0.7份；
低密度聚乙烯23-27份；
用于制备所述发泡层的原料包括以下重量份表示的组分：
HDPE 2911 23-27份；
HMA 23-27份；
低密度聚乙烯23-27份；
成核剂0.3-0.7份；
用于制备所述外皮层的原料包括以下重量份表示的组分：
乙烯-丙烯酸共聚物0.3-0.7份；
低密度聚乙烯23-27份；
所述的乙烯-丙烯酸共聚物的型号为EAA 3004；所述的低密度聚乙烯的型号为LDPE1C7A；所述的HMA的型号为HMA 025；所述的成核剂的型号为DFNA-0012NT。
2.根据权利要求1所述的一种RG-6铜包钢同轴电缆，其特征是：用于制备所述内皮层的原料包括以下重量份表示的组分：
乙烯-丙烯酸共聚物0.4-0.6份；
低密度聚乙烯23-26份。
3.根据权利要求2所述的一种RG-6铜包钢同轴电缆，其特征是：用于制备所述内皮层的原料包括以下重量份表示的组分：
乙烯-丙烯酸共聚物0.5份；
低密度聚乙烯25份。
4.根据权利要求1所述的一种RG-6铜包钢同轴电缆，其特征是：用于制备所述发泡层的原料包括以下重量份表示的组分：
HDPE 2911 23-26份；
HMA 24-27份；
低密度聚乙烯23-25份；
成核剂0.3-0.6份。
5.根据权利要求4所述的一种RG-6铜包钢同轴电缆，其特征是：用于制备所述发泡层的原料包括以下重量份表示的组分：
HDPE 2911 25份；
HMA 25份；
低密度聚乙烯25份；
成核剂0.5份。
6.一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，其特征是：包括以下步骤：
S1、放线：将铜包钢导体放置在放线架上，通过牵引机构对铜包钢导体进行牵引，牵引速度为140m/min-160m/min，在放线过程中，对铜包钢导体进行预热，预热温度为40-60℃；
S2、内皮层的制备：
a、称取乙烯-丙烯酸共聚物0.3-0.7份，低密度聚乙烯23-27份，在常温下正转搅拌6-10min，反转搅拌6-10min，制得混合料A；
b、将步骤a制得的混合料A送入内皮层制备用的挤出机，经过挤出机将混合料A熔融以及剪切后，制得熔料B，牵引装置将步骤S1中经过预热处理的铜包钢导体牵引至该挤出机的机头处，挤出机的机头将熔料B挤出，使得熔料B包覆在铜包钢导体外并形成内皮层，内皮层制备用的挤出机的模芯尺寸为1.2±0.05mm，模套尺寸为1.12±0.05mm；
S3、发泡层熔料的制备：
c、分别称取HDPE 2911 23-27份；HMA 23-27份；低密度聚乙烯23-27份；成核剂0.3-0.7份；在常温下正转搅拌6-10min，反转搅拌6-10min，制得混合料C；
d、将步骤c制得的混合料C送入发泡层用的挤出机中，该挤出机的模芯尺寸为1.15-1.25mm，模套尺寸为2.45-2.55mm，挤出机将混合料C熔融、剪切，得到熔料D，当熔料D完全处于熔融状态时，以29.5Mpa-39.5Mpa的压力往熔料D注入氮气，电容值控制在50-54pF/m，经过挤出机的剪切，熔料D与氮气充分混合，得到熔料E；
S4、外皮层熔料的制备：
e、称取乙烯-丙烯酸共聚物0.3-0.7份，低密度聚乙烯23-27份，在常温下正转搅拌6-10min，反转搅拌6-10min，制得混合料F；
f、将步骤e制得的混合料F送入外皮层制备用的挤出机，经过外皮层制备用的挤出机将混合料F熔融以及剪切后，制得熔融料G，该挤出机与发泡层用的挤出机通过一共挤机头相连；
S5、发泡层以及外皮层的制备：
牵引装置将包有内皮层的铜包钢导体牵引至步骤S4中所述的共挤机头处，熔料G与熔料E通过双重挤出工艺，在包有内皮层的铜包钢导体上包覆发泡层和外皮层，制得初形电缆，此时初形电缆的外径范围为4.75-4.85mm；
S6、冷却：
牵引机构将S5制得的初形电缆依次牵引至热水槽以及冷水槽中进行冷却，热水槽的水温在40-60℃，热水槽的长度为3-5米，通过热水槽后的初形电缆的温度为30-50℃，冷水槽中的水温在24-26℃，冷水槽的长度为28-36米；
S7、风干：采用空气压缩机将S4中得到的初形电缆上的水吹干，得到RG-6铜包钢同轴电缆，此时RG-6铜包钢同轴电缆的外径范围为4.52-4.62mm；
S8、收卷。
7.根据权利要求6所述的一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，其特征是：所述步骤S2中，内皮层以及外皮层制备用的挤出机均为∅30挤出机，所述∅30挤出机的转速为6-10rpm，所述∅30挤出机各区温度分别为：一区：140-160℃，二区：240-260℃；三区：270-290℃，机头：280-300℃。
8.根据权利要求8所述的一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，其特征是：所述步骤S3中，发泡层用的挤出机为∅65挤出机，所述∅65挤出机的主机转速为50-60 rpm，牵引速度为900-1100rpm，所述∅65挤出机各区温度分别为：一区：150-170℃，二区：180-200℃；三区：200-220℃，四区：205-225℃，五区：210-215℃，六区：195-215℃，七区：190-210℃，机颈：185-205℃，机头：190-210℃。
9.根据权利要求8所述的一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，其特征是：所述的步骤S3中，氮气注入时，熔料D的温度在205-215℃。
10.根据权利要求9所述的一种RG-6铜包钢同轴电缆的制备方法，其特征是：所述步骤S3中，所述的熔料E的发泡度在60%-65%，所述的熔料E的发泡重量为5.24-5.26g/m。
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