CN110379546A - 一种内导体与空气通道连通的绝缘导线及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内导体与空气通道连通的绝缘导线及其生产工艺，一种内导体与空气通道连通的绝缘导线包括导体(1)和被压力聚结地环绕所述导体(1)的糊料挤压的PTFE细粉材质的绝缘体(2)，一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的生产工艺采用模具(3)进行生产。本发明一种内导体与空气通道连通的绝缘导线及其生产工艺，它能够解决现有绝缘导线介电常数和损耗因子较大以及PTFE细粉用料较大的问题。

Description

一种内导体与空气通道连通的绝缘导线及其生产工艺
技术领域
本发明涉及一种内导体与空气通道连通的绝缘导线及其生产工艺，属于绝缘导线生产技术领域。
背景技术
多年来聚四氟乙烯(PTFE)细粉被用作导线的绝缘体。但是，尽管PTFE具有合乎要求的高分子量(即低介电常数和低损耗因子)的特性，但由于其加工局限，因此也使用其它聚合物作为导线的绝缘体，特别是用在大直径、高频率同轴传输的电缆中。
聚四氟乙烯(PTFE)细粉是PTFE的一种类型，通过水分散聚合，随后使分散体絮凝并干燥所得的絮凝固体以得到细粉。因为PTFE细粉在熔融条件下不能充分流动以实施熔融加工，因此将细粉加工成制品并通过挤压法涂覆在导线上，这样的方法不需要熔体流动。这种挤压方法称为糊料挤压，该方法见述于美国专利2，685，707。
在糊料挤压过程中，糊料挤压组合物由PTFE细粉和有机润滑剂混合而成。所述润滑剂在25℃的粘度至少为0.45厘泊，在随后的挤压条件下是液体。PTFE吸收润滑剂，得到干燥的、压力聚结的糊料挤压组合物，也称为润滑的PTFE细粉。糊料挤压过程通常在20～60℃进行，在此过程中，润滑的细粉被强制通过模具形成润滑的生(green)挤出物。而后通常在100～250℃的温度下加热所述润滑的生挤出物，使润滑剂挥发并从挤出物中去除。大多数情况下，干燥后的挤出物被加热到接近或高于PTFE的熔点温度(通常为327～500℃)，使PTFE熔结。
对于某些可能存在屏蔽信号传输的建筑物的区域(比如建筑物内或其周围、隧道或车库)的无线电带宽通讯来说，能传递高频率电磁波的电缆尤其有用。在无障碍地区同样使用这种电缆，但是在这种地区需要精密控制必须在长距离内分布的信号水平，而不受其它临近信号的干扰。
高频率传输电缆要求绝缘体具备尽可能最低的介电常数εT和损耗因子tanδ，以得到合乎需要的衰减特征。如美国专利5，922，155所公开的，小于约1.8的介电常数是合乎需要的。绝缘材料如含氟化合物和聚乙烯的介电常数接近大约2。如美国专利3，771，934和5，922，155所教导，可在熔体可流动聚合物形成的绝缘材料中引入气孔来降低介电常数。
在最常用的聚合物中，PTFE具有最低的损耗(损耗因子)。因此，虽然使用熔融挤压技术，很容易形成如聚乙烯或熔体可流动的含氟聚合物等其他聚合物(如PFA[TFE/全氟代(烷基乙烯基醚)共聚物]和FEP(TFE/六氟丙烯共聚物)，但它们的损耗没有PTFE低。
举例来说，在1MHz的频率时，PTFE的损耗因子是PFA的二分之一或更低，是聚乙烯或FEP的三分之一或更低。尽管如此，PTFE很难形成大直径导线用绝缘体，因为干燥生挤出物以从糊料挤压的PTFE细粉厚结构中去除润滑剂是非常困难的。大直径的PTFE绝缘体因其需要基本的PTFE细粉而价格昂贵。
具有低的介电常数和损耗因子、在其制造过程中只需要少量的PTFE细粉的、糊料挤压的PTFE绝缘导线，对于高频率电缆将是十分理想的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种内导体与空气通道连通的绝缘导线及其生产工艺，它能够解决现有绝缘导线介电常数和损耗因子较大以及PTFE细粉用料较大的问题。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种内导体与空气通道连通的绝缘导线，它包括导体、被压力聚结地环绕所述导体的糊料挤压的PTFE细粉材质的绝缘体，一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的生产工艺采用模具进行生产。
优选的，所述绝缘体内部设置有沿导体长度方向布置的空气通道，所述空气通道的截面为圆形，所述空气通道与导体的外边缘之间设置有连接通道，通过连接通道的设置，使得总的空气通道的面积增加了，从而降低了整个绝缘层的介电常数。
优选的，所述模具包括外壳、端盖、导体引导管、可替换式模套套筒、可替换式模套内芯、压盖、第一垫圈、第二垫圈、第一密封环、第二密封环、第三密封环、第一螺钉、第二螺钉、第三螺钉。
优选的，所述外壳横向布置，导体引导管横向穿设于外壳内并且与外壳同心布置，导体从导体引导管内左进右出，端盖通过第一螺钉固定于外壳左端面，压盖通过第二螺钉固定于外壳右端面，可替换式模套套筒通过第三螺钉固定于压盖左端面。
优选的，所述导体引导管包括左段的粗段和右段的细段，左段的粗段和右段的细段之间通过锥形过渡段过渡。
优选的，所述外壳的右段内设置有一个可替换式模套套筒安装区，可替换式模套套筒安装区内安装可替换式模套套筒，通过压盖将可替换式模套套筒固定于可替换式模套套筒安装区内，外壳的左段内以及可替换式模套套筒内形成一个供糊料挤压的PTFE细粉材质的绝缘体挤出的挤出通道，挤出通道从左向右依次包括第一直段、第一锥段、第二直段以及第二锥段，第一直段、第一锥段、第二直段以及第二锥段的外径依次减小。
优选的，所述可替换式模套内芯套装于导体引导管的右端，并且可替换式模套内芯位于第二锥段内，可替换式模套内芯包括模套内芯套管，模套内芯套管上均匀发散设置有连接筋板，连接筋板的外端连接有圆柱形的空气通道成型杆，其中模套内芯套管套装于导体引导管上，可替换式模套内的左右两端分别与第二锥段的左右两端齐平。
优选的，所述端盖与外壳之间设置有第一垫圈，所述压盖与外壳之间设置有第二垫圈。
优选的，所述端盖中心设置有通孔，通孔与导体引导管连接处设置有第一密封环，所述可替换式模套套筒左端面与外壳连接处设置有第二密封环，所述导体引导管与可替换式模套内芯之间设置有第三密封环。
优选的，所述外壳上设置有注塑孔，注塑孔位于第一直段处。
优选的，一种电缆包含一种内导体与空气通道连通的绝缘导线，所述绝缘导线外依次设置有编织层和护套层。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明一种内导体与空气通道连通的绝缘导线及其生产工艺，其模具结构简单，能够解决现有绝缘导线介电常数和损耗因子较大以及PTFE细粉用料较大的问题，降低了PTFE细粉的使用量，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的示意图。
图2为本发明一种电缆的示意图。
图3为本发明一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的模具的爆炸示意图。
图4为图3的外壳的剖面图。
图5为图3的可替换式模套内芯的正视图。
图6为本发明一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的模具的装配剖视图。
其中：
导体 1
绝缘体 2
空气通道 2.1
连接通道 2.2
模具 3
外壳 3.1
可替换式模套套筒安装区 3.1.1
第一直段 3.1.2
第一锥段 3.1.3
注塑孔 3.1.4
端盖 3.2
导体引导管 3.3
可替换式模套套筒 3.4
第二直段 3.4.1
第二锥段 3.4.2
可替换式模套内芯 3.5
模套内芯套管 3.5.1
连接筋板 3.5.2
空气通道成型杆 3.5.3
压盖 3.6
第一垫圈 3.7
第二垫圈 3.8
第一密封环 3.9
第二密封环 3.10
第三密封环 3.11
第一螺钉 3.12
第二螺钉 3.13
第三螺钉 3.14
编织层 4
护套层 5。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～图6所示，本实施例中的一种内导体与空气通道连通的绝缘导线，它包括导体1和被压力聚结地环绕所述导体1的糊料挤压的PTFE细粉材质的绝缘体2，一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的生产工艺采用模具3进行生产；
所述绝缘体2内部设置有沿导体1长度方向布置的空气通道2.1，所述空气通道2.1的截面为圆形，所述空气通道2.1与导体1的外边缘之间设置有连接通道2.2，通过连接通道2.2的设置，使得总的空气通道的面积增加了，从而降低了整个绝缘层的介电常数；
所述模具3包括外壳3.1、端盖3.2、导体引导管3.3、可替换式模套套筒3.4、可替换式模套内芯3.5、压盖3.6、第一垫圈3.7、第二垫圈3.8、第一密封环3.9、第二密封环3.10、第三密封环3.11、第一螺钉3.12、第二螺钉3.13、第三螺钉3.14；
所述外壳3.1横向布置，导体引导管3.3横向穿设于外壳3.1内并且与外壳3.1同心布置，导体从导体引导管3.3内左进右出，端盖3.2通过第一螺钉3.12固定于外壳3.1左端面，压盖3.6通过第二螺钉3.13固定于外壳3.1右端面，可替换式模套套筒3.4通过第三螺钉3.14固定于压盖左端面；
所述导体引导管3.3包括左段的粗段和右段的细段，左段的粗段和右段的细段之间通过锥形过渡段过渡；
所述外壳3.1的右段内设置有一个可替换式模套套筒安装区3.1.1，可替换式模套套筒安装区3.1.1内安装可替换式模套套筒3.4，通过压盖3.6将可替换式模套套筒3.4固定于可替换式模套套筒安装区3.1.1内，外壳3.1的左段内以及可替换式模套套筒3.4内形成一个供糊料挤压的PTFE细粉材质的绝缘体挤出的挤出通道，挤出通道从左向右依次包括第一直段3.1.2、第一锥段3.1.3、第二直段3.4.1以及第二锥段3.4.2，第一直段3.1.2、第一锥段3.1.3、第二直段3.4.1以及第二锥段3.4.2的外径依次减小；
所述可替换式模套内芯3.5套装于导体引导管3.3的右端，并且可替换式模套内芯3.5位于第二锥段3.4.2内，可替换式模套内芯3.5包括模套内芯套管3.5.1，模套内芯套管3.5.1上均匀发散设置有连接筋板3.5.2，连接筋板3.5.2的外端连接有圆柱形的空气通道成型杆3.5.3，其中模套内芯套管3.5.1套装于导体引导管3.3上，可替换式模套内芯3.5的左右两端分别与第二锥段3.4.2的左右两端齐平；
所述端盖3.2与外壳3.1之间设置有第一垫圈3.7，所述压盖3.6与外壳3.1之间设置有第二垫圈3.8；
所述端盖3.2中心设置有通孔，通孔与导体引导管3.3连接处设置有第一密封环3.9，所述可替换式模套套筒3.4左端面与外壳3.1连接处设置有第二密封环3.10，所述导体引导管3.3与可替换式模套内芯3.5之间设置有第三密封环3.11；
所述3.1外壳上设置有注塑孔3.1.4，注塑孔3.1.4位于第一直段3.1.2处；
一种电缆包含一种内导体与空气通道连通的绝缘导线，所述绝缘导线外依次设置有编织层4和护套层5。
生产方法：
供糊料挤压的PTFE细粉材质的绝缘体料从注塑孔进入外壳内部的挤出通道内，依次经过第一直段、第一锥段、第二直段至第二锥段内，在第二锥段内绝缘体料被可替换式模套内芯的连接筋板和空气通道成型杆阻挡，从而形成连接通道和空气通道；随后在模具的出口端处成型的绝缘体料与导体结合最终形成内导体与空气通道连通的绝缘导线。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内导体与空气通道连通的绝缘导线，它包括导体(1)和被压力聚结地环绕所述导体(1)的糊料挤压的PTFE细粉材质的绝缘体(2)，其特征在于：所述绝缘体(2)内部设置有沿导体(1)长度方向布置的空气通道(2.1)，所述空气通道(2.1)的截面为圆形，所述空气通道(2.1)与导体(1)的外边缘之间设置有连接通道(2.2)。
2.一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的生产工艺，其特征在于：生产工艺采用模具(3)进行生产，所述模具(3)包括外壳(3.1)、端盖(3.2)、导体引导管(3.3)、可替换式模套套筒(3.4)、可替换式模套内芯(3.5)和压盖(3.6)，所述外壳(3.1)横向布置，导体引导管(3.3)横向穿设于外壳(3.1)内并且与外壳(3.1)同心布置，端盖(3.2)固定于外壳(3.1)左端面，压盖(3.6)固定于外壳(3.1)右端面，可替换式模套套筒(3.4)固定于压盖(3.6)左端面，所述外壳(3.1)的右段内设置有一个可替换式模套套筒安装区(3.1.1)，可替换式模套套筒安装区(3.1.1)内安装可替换式模套套筒(3.4)，外壳(3.1)的左段内以及可替换式模套套筒(3.4)内形成一个供糊料挤压的PTFE细粉材质的绝缘体挤出的挤出通道，挤出通道从左向右依次包括第一直段(3.1.2)、第一锥段(3.1.3)、第二直段(3.4.1)以及第二锥段(3.4.2)，第一直段(3.1.2)、第一锥段(3.1.3)、第二直段(3.4.1)以及第二锥段(3.4.2)的外径依次减小，所述可替换式模套内芯(3.5)套装于导体引导管(3.3)的右端，并且可替换式模套内芯(3.5)位于第二锥段(3.4.2)内，可替换式模套内芯(3.5)包括模套内芯套管(3.5.1)，模套内芯套管(3.5.1)上均匀发散设置有连接筋板(3.5.2)，连接筋板(3.5.2)的外端连接有圆柱形的空气通道成型杆(3.5.3)，其中模套内芯套管(3.5.1)套装于导体引导管(3.3)上，可替换式模套内芯(3.5)的左右两端分别与第二锥段(3.4.2)的左右两端齐平，
生产工艺具体步骤如下：供糊料挤压的PTFE细粉材质的绝缘体料从注塑孔(3.1.4)进入外壳内部的挤出通道内，依次经过第一直段(3.1.2)、第一锥段(3.1.3)、第二直段(3.4.1)至第二锥段(3.4.2)内，在第二锥段(3.4.2)内绝缘体料被可替换式模套内芯(3.5)的连接筋板(3.5.2)和空气通道成型杆(3.5.3)阻挡，从而形成连接通道(2.2)和空气通道(2.3)，随后在模具的出口端处成型的绝缘体料与导体结合最终形成内导体与空气通道连通的绝缘导线。
3.根据权利要求2所述的一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的生产工艺，其特征在于：所述导体引导管(3.3)包括左段的粗段和右段的细段，左段的粗段和右段的细段之间通过锥形过渡段过渡。
4.根据权利要求2所述的一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的生产工艺，其特征在于：所述端盖(3.2)通过第一螺钉(3.12)固定于外壳(3.1)左端面，压盖(3.6)通过第二螺钉(3.13)固定于外壳(3.1)右端面，可替换式模套套筒(3.4)通过第三螺钉(3.14)固定于压盖(3.6)左端面。
5.根据权利要求2所述的一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的生产工艺，其特征在于：所述端盖(3.2)与外壳(3.1)之间设置有第一垫圈(3.7)，所述压盖(3.6)与外壳(3.1)之间设置有第二垫圈(3.8)。
6.根据权利要求2所述的一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的生产工艺，其特征在于：所述端盖(3.2)中心设置有通孔，通孔与导体引导管(3.3)连接处设置有第一密封环(3.9)，所述可替换式模套套筒(3.4)左端面与外壳(3.1)连接处设置有第二密封环(3.10)，所述导体引导管(3.3)与可替换式模套内芯(3.5)之间设置有第三密封环(3.11)。
7.根据权利要求2所述的一种内导体与空气通道连通的绝缘导线的生产工艺，其特征在于：所述(3.1)外壳上设置有注塑孔(3.1.4)，注塑孔(3.1.4)位于第一直段(3.1.2)处。
8.一种电缆，其特征在于包含权利要求1所述的一种内导体与空气通道连通的绝缘导线，所述绝缘导线外依次设置有编织层(4)和护套层(5)。
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