CN113555149A - 一种高性能军用5g通讯装置用硅橡胶软电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电缆材料技术领域，尤其是一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，解决了现有技术中军用电缆综合性能有待提高，尤其是柔韧性及阻燃性不足，导致其使用寿命有限的问题，所述高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；导体由软铜线绞合紧实制得；内屏蔽层为金属屏蔽层；绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；外屏蔽层为半导体屏蔽层；外护套层为硅橡胶护套层。本发明所得软电缆柔软性性、耐磨性、耐候性和耐腐性好，其具有很高抗拉强度、拉伸强度和抗冲击强度，热膨胀系数低，使用安全性高，使用寿命长，可广泛用于军事领域。
Description
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
背景技术
电线电缆是输送电能、传送信息和制造各种电机、电器、仪表、汽车、机床等设备所不可缺少的基础器材，是电气化、信息化社会中必要的基础产品。2012年，我国超过美国成为全球第一大电线电缆生产国，行业产值在电工电器行业中仅次于汽车行业。作为重要的基础性产业，电线电缆行业被喻为国民经济的“血管”和“神经”，在我国国民经济中占有很重要的地位，肩负着为各行各业国民经济支柱行业配套的职能。
军用电缆网由于其使用环境的特殊性，以及在军用型号系统中的信息神经网络地位，决定了其必须具备高质量与高可靠性，确保使用过程中的万无一失。军用电缆网的工作环境要求其必须具备一定的耐折、扭、拉、压等性能,耐高低温、抗冲击振动等能力。现有技术中，军用电缆综合性能有待提高，尤其是柔韧性及阻燃性不足，导致其使用寿命有限。基于上述陈述，本发明提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中军用电缆综合性能有待提高，尤其是柔韧性及阻燃性不足，导致其使用寿命有限的问题，而提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；
所述导体由10-20股的直径0.55-0.75mm的软铜线绞合紧实制得；
所述内屏蔽层为金属屏蔽层；
所述绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；
所述外屏蔽层为半导体屏蔽层；
所述外护套层为硅橡胶护套层。
优选的，所述金属屏蔽层由直径为0.5-1.2mm的硅锗合金单丝编织成的密度为75-83％的菱形网状结构。
优选的，所述半导体屏蔽层由厚度为0.8-1.5mm的金红石型二氧化钛薄膜包覆形成。
优选的，所述外护套层包括以下重量份的原料：聚甲基氢硅氧烷70-80份、二甲基羟基硅油20-30份、催化剂0.01-0.03份、发泡剂0.5-1份、阻燃添加剂2-3份、甲基丙烯酸三氟乙酯1-3份、聚乙烯醇缩丁醛2-5份、乙烯基三甲氧基硅烷1-3份。
优选的，所述催化剂为负载在多孔氧化铝上的铂－铑催化剂。
优选的，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈或二亚硝基五亚甲基四胺中的一种。
优选的，所述阻燃添加剂由质量比3:7:1的二乙烯三胺五甲叉膦酸、磷酸三(2-氯乙基)酯和碳酸亚乙烯酯复配而得。
本发明还提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油、催化剂、发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，备用；
S2、将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂共同加入到反应釜中，控制反应釜压力为0.5-2.5MPa，搅拌5-10min后，继续边搅拌边依次加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷，原料加入完毕且搅拌混合均匀后，静置20-30min，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层；
S3、按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
本发明提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，具有以下有益效果：
1、本发明按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，所得软电缆柔软性性、耐磨性、耐候性和耐腐性好，其具有很高抗拉强度、拉伸强度和抗冲击强度，其热膨胀系数低，使用安全性高，使用寿命长，可广泛应用于军事领域。
2、本发明通过将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂预反应后，加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷混合，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层，所得外护套层耐压性强，耐弯曲率高，柔韧性好；本发明将二乙烯三胺五甲叉膦酸、磷酸三(2-氯乙基)酯和碳酸亚乙烯酯复配制得阻燃添加剂，其用于电缆阻燃，添加量少，阻燃效果好，无卤低烟，具有良好的自熄性，同时，其在改善外护套层阻燃性的同时，还能够提高其防水性和耐寒性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；
其中导体由10股的直径0.75mm的软铜线绞合紧实制得；
内屏蔽层为金属屏蔽层，具体由直径为0.5mm的硅锗合金单丝编织成的密度为75％的菱形网状结构；
绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；
外屏蔽层为半导体屏蔽层，具体由厚度为0.8mm的金红石型二氧化钛薄膜包覆形成；
外护套层为硅橡胶护套层，具体包括以下重量份的原料：聚甲基氢硅氧烷70份、二甲基羟基硅油20份、催化剂0.01份、发泡剂0.5份、阻燃添加剂2份、甲基丙烯酸三氟乙酯1份、聚乙烯醇缩丁醛2份、乙烯基三甲氧基硅烷1份；
其中催化剂为负载在多孔氧化铝上的铂－铑催化剂；发泡剂为偶氮二甲酰胺；阻燃添加剂由质量比3:7:1的二乙烯三胺五甲叉膦酸、磷酸三(2-氯乙基)酯和碳酸亚乙烯酯复配而得。
本发明还提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油、催化剂、发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，备用；
S2、将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂共同加入到反应釜中，控制反应釜压力为0.5MPa，搅拌5min后，继续边搅拌边依次加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷，原料加入完毕且搅拌混合均匀后，静置20min，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层；
S3、按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
实施例二
本发明提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；
其中导体由15股的直径0.65mm的软铜线绞合紧实制得；
内屏蔽层为金属屏蔽层，具体由直径为0.8mm的硅锗合金单丝编织成的密度为78％的菱形网状结构；
绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；
外屏蔽层为半导体屏蔽层，具体由厚度为1.2mm的金红石型二氧化钛薄膜包覆形成；
外护套层为硅橡胶护套层，具体包括以下重量份的原料：聚甲基氢硅氧烷75份、二甲基羟基硅油25份、催化剂0.02份、发泡剂0.8份、阻燃添加剂2.5份、甲基丙烯酸三氟乙酯2份、聚乙烯醇缩丁醛3.5份、乙烯基三甲氧基硅烷2份；
其中催化剂为负载在多孔氧化铝上的铂－铑催化剂；发泡剂为偶氮二异丁腈；阻燃添加剂由质量比3:7:1的二乙烯三胺五甲叉膦酸、磷酸三(2-氯乙基)酯和碳酸亚乙烯酯复配而得。
本发明还提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油、催化剂、发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，备用；
S2、将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂共同加入到反应釜中，控制反应釜压力为1.5MPa，搅拌8min后，继续边搅拌边依次加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷，原料加入完毕且搅拌混合均匀后，静置25min，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层；
S3、按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
实施例三
本发明提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；
其中导体由20股的直径0.55mm的软铜线绞合紧实制得；
内屏蔽层为金属屏蔽层，具体由直径为1.2mm的硅锗合金单丝编织成的密度为83％的菱形网状结构；
绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；
外屏蔽层为半导体屏蔽层，具体由厚度为1.5mm的金红石型二氧化钛薄膜包覆形成；
外护套层为硅橡胶护套层，具体包括以下重量份的原料：聚甲基氢硅氧烷80份、二甲基羟基硅油30份、催化剂0.03份、发泡剂1份、阻燃添加剂3份、甲基丙烯酸三氟乙酯3份、聚乙烯醇缩丁醛5份、乙烯基三甲氧基硅烷3份；
其中催化剂为负载在多孔氧化铝上的铂－铑催化剂；发泡剂为二亚硝基五亚甲基四胺；阻燃添加剂由质量比3:7:1的二乙烯三胺五甲叉膦酸、磷酸三(2-氯乙基)酯和碳酸亚乙烯酯复配而得。
本发明还提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油、催化剂、发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，备用；
S2、将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂共同加入到反应釜中，控制反应釜压力为2.5MPa，搅拌10min后，继续边搅拌边依次加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷，原料加入完毕且搅拌混合均匀后，静置30min，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层；
S3、按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
对比例一
本发明提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；
其中导体由10股的直径0.75mm的软铜线绞合紧实制得；
内屏蔽层为金属屏蔽层，具体由直径为0.5mm的硅锗合金单丝编织成的密度为75％的菱形网状结构；
绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；
外屏蔽层为半导体屏蔽层，具体由厚度为0.8mm的金红石型二氧化钛薄膜包覆形成；
外护套层为硅橡胶护套层，具体包括以下重量份的原料：聚甲基氢硅氧烷70份、二甲基羟基硅油20份、催化剂0.01份、发泡剂0.5份、阻燃添加剂2份、甲基丙烯酸三氟乙酯1份、聚乙烯醇缩丁醛2份、乙烯基三甲氧基硅烷1份；
其中催化剂为负载在多孔氧化铝上的铂－铑催化剂；发泡剂为偶氮二甲酰胺；阻燃添加剂为磷酸三(2-氯乙基)酯。
本发明还提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油、催化剂、发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，备用；
S2、将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂共同加入到反应釜中，控制反应釜压力为0.5MPa，搅拌5min后，继续边搅拌边依次加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷，原料加入完毕且搅拌混合均匀后，静置20min，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层；
S3、按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
性能测试：
对本发明实施例一三以及对比例一中制备的军用电缆进行性能测试，检测结果如下：
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，其特征在于，所述软电缆从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；
所述导体由10-20股的直径0.55-0.75mm的软铜线绞合紧实制得；
所述内屏蔽层为金属屏蔽层；
所述绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；
所述外屏蔽层为半导体屏蔽层；
所述外护套层为硅橡胶护套层。
2.根据权利要求1所述的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，其特征在于，所述金属屏蔽层由直径为0.5-1.2mm的硅锗合金单丝编织成的密度为75-83％的菱形网状结构。
3.根据权利要求1所述的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，其特征在于，所述半导体屏蔽层由厚度为0.8-1.5mm的金红石型二氧化钛薄膜包覆形成。
4.根据权利要求1所述的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，其特征在于，所述外护套层包括以下重量份的原料：聚甲基氢硅氧烷70-80份、二甲基羟基硅油20-30份、催化剂0.01-0.03份、发泡剂0.5-1份、阻燃添加剂2-3份、甲基丙烯酸三氟乙酯1-3份、聚乙烯醇缩丁醛2-5份、乙烯基三甲氧基硅烷1-3份。
5.根据权利要求4所述的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，其特征在于，所述催化剂为负载在多孔氧化铝上的铂－铑催化剂。
6.根据权利要求4所述的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，其特征在于，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈或二亚硝基五亚甲基四胺中的一种。
7.根据权利要求4所述的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，其特征在于，所述阻燃添加剂由质量比3:7:1的二乙烯三胺五甲叉膦酸、磷酸三(2-氯乙基)酯和碳酸亚乙烯酯复配而得。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油、催化剂、发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，备用；
S2、将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂共同加入到反应釜中，控制反应釜压力为0.5-2.5MPa，搅拌5-10min后，继续边搅拌边依次加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷，原料加入完毕且搅拌混合均匀后，静置20-30min，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层；
S3、按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
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