CN114381223A - 一种半导电胶及复合电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半导电胶及复合电缆，涉及电缆技术领域，以解决复合电缆内部由于受到摩擦或震动时产生的噪音。以质量份数计，所述半导电胶包括23份~32份的全氟聚合物、26份~34份的导电剂、3份~5份的交联剂和15份~21份的助剂。其中，所述全氟聚合物包括聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯中的一种或两种，所述导电剂包括石墨、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种。所述复合电缆包括上述技术方案所提的半导电胶。本发明提供的半导电胶用于制备复合电缆。

Description

一种半导电胶及复合电缆

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种半导电胶及复合电缆。

背景技术

在现有技术中，多芯电缆在弯曲状态下，缆芯与缆芯之间、缆芯与屏蔽层之间会发生相互摩擦，产生噪音。同时，当该多芯电缆用于设备的发动机附近时，由于发动机工作时产生震动，使得多芯电缆内的缆芯与缆芯、缆芯与屏蔽层之间会发生位移，从而产生噪音，影响了正常的信号传输。因此，急需一种具有导电，降噪功能的半导电胶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导电胶及复合电缆，用于降低复合电缆内部由于受到摩擦或震动时产生的噪音。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种半导电胶，以质量份数计，所述半导电胶包括23份~32份的全氟聚合物、26份~34份的导电剂、3份~5份的交联剂和15份~21份的助剂。其中，所述全氟聚合物包括聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯中的一种或两种，所述导电剂包括石墨、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明提供的半导电胶中，选用全氟聚合物和导电剂为主体材料，其中，全氟聚合物包括聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯中的一种或两种，导电剂包括石墨、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种。聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯具有极强的耐高温、耐腐蚀性和化学稳定性，使用该全氟聚合物作为半导电胶的主体材料，使该半导电胶具有耐高温、耐腐蚀和耐环境的性能。同时，导电剂石墨、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管具有优异的导电性能，当该半导电胶用于复合电缆中，当该复合电缆弯曲或者安装在震动元件附近时，该复合电缆的线芯与线芯之间、线芯与屏蔽层之间会产生摩擦引起噪音，此时，导电剂可以将由于摩擦起电产生的电荷转移到屏蔽层上导出，从而减小噪音的发生。通过上述两种材料的协调作用，使得半导电胶具有耐高温、耐腐蚀性以及优异的导电性能。

在此基础上，选用交联剂和助剂作为辅助材料，其中，在微观层面上，使用交联剂可以使不同的全氟聚合物的线型的分子之间产生化学键，使不同的全氟聚合物的线型分子相互连在一起，形成网状结构，从而提高了半导电胶的整体强度和弹性。在宏观层面上，通过使用交联剂交联后，半导电胶的耐热性、阻燃性、耐腐蚀性、抗形变能力均得到显著提升。同时，通过添加助剂，使得本发明的半导电胶的柔韧性和稳定性进一步提升。

综上，本发明提供的半导电胶具有优异的耐高温、耐腐蚀、导电性能，且柔韧性好，抗形变性能好，当该半导电胶应用于复合电缆中时，可以减少该复合电缆内部由于线芯与线芯之间、线芯与屏蔽层之间摩擦起电产生的噪音。因此，该半导电胶可以用于航天航空领域中测量微小信号。

本发明还提供一种复合电缆，包括：缆壳、第一总半导电胶层以及缆芯，所述第一总半导电胶层和所述缆芯均设在所述缆壳内，所述缆芯的缝隙被所述第一总半导电胶层填充，所述第一总半导电胶层的材质为上述技术方案所述的半导电胶。

与现有技术相比，本发明提供的复合电缆的有益效果与上述技术方案所述半导电胶的有益效果相同，此处不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种半导电胶的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电源线的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的信号线的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的涂覆装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的涂胶盒的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的第一缓冲件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的搅拌组件的部分结构示意图一；

图8为本发明实施例提供的搅拌组件的部分结构示意图二；

图9为本发明实施例提供的转动机构的俯视图；

图10为沿图9剖面线A-A的剖视图；

图11为图10中结构C的放大图；

图12为图10中结构D的放大图；

图13为沿图9剖面线B-B的剖视图；

图14为本发明实施例提供的转动机构的部分结构示意图一；

图15为本发明实施例提供的转动机构的部分结构示意图二。

附图标记：

A-缆壳；A1-总屏蔽层；A2-外护套层；B-第一总半导电胶层；C-缆芯；C1-电源线；C11-第一导体；C12-第一绝缘层；C2-信号线；C21-绝缘单线；C211-第二导体；C212-第二绝缘层；C22-第一分半导电胶层；C23-分半导电带层；C24-第二分半导电胶层；C25-分屏蔽层；D-总半导电带层；E-第二总半导电胶层；1-放线轴；2-涂胶盒；2-1-涂胶盒后壁；2-2-轴承Ⅰ；2-3-涂胶盒侧壁；2-4-涂胶盒前壁；2-5-过线导轮；2-5-1-过线导轮架；2-6-第一缓冲件；2-7-第二缓冲件；3-驱动机构；4-搅拌机构；4-1-内层轴搅拌叶片；4-2-外层轴搅拌叶片；4-3-搅拌轴；4-4-主动轴；4-5-中空外轴；4-6-轴套；4-7-轴承Ⅲ；4-8-轴卡；4-9-孔卡；5-带轮架；5-1-小带轮；5-2-中带轮；5-3-大带轮；5-4-皮带；6-主动轮；7-被动轮Ⅰ；8-被动轮Ⅱ；9-被动轮Ⅲ；10-被动轮Ⅳ；11-上连接架；11-1-环形套Ⅰ；11-2-环形套Ⅱ；11-3-环形套Ⅲ；11-4-连接板Ⅰ；11-5-轴承Ⅴ；11-6-轴承Ⅵ；12-下连接架；12-1-环形套Ⅳ；12-2-环形套Ⅴ；12-3-环形套Ⅵ；12-4-连接板Ⅱ；12-5-轴承Ⅱ；13-轴承Ⅳ；14-被动轴Ⅰ；15-被动轴Ⅱ；16-保护盒；17-联轴器；18-电缆。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在现有技术中，多芯电缆在弯曲状态下，缆芯与缆芯之间、缆芯与屏蔽层之间会发生相互摩擦，产生噪音。同时，当该多芯电缆用于设备的发动机附近时，由于发动机工作时产生震动，使得多芯电缆内的缆芯与缆芯、缆芯与屏蔽层之间会发生位移，从而产生噪音，影响了正常的信号传输。因此，急需一种具有导电，降噪功能的半导电胶。

为了克服上述技术问题，图1示例出本发明实施例提供的一种半导电胶的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供了一种复合电缆，该复合电缆包括：缆壳、第一总半导电胶层以及缆芯。第一总半导电胶层和缆芯均设在缆壳内，缆芯的缝隙被第一总半导电胶层填充，第一总半导电胶层的材质可以为半导电胶。该半导电胶具有优异的耐高温性能和导电性能，使用该半导电胶将复合电缆的缆芯之间的缝隙填充，可以降低由于缆芯内产品弯曲半径不一致，弯曲时由于相对位移发生滑动而产生的摩擦，从而降低噪音。同时，由于半导电胶的导电性能，可以将摩擦产生的电荷导出，进一步减少噪音的产生。在此基础上，由于半导电胶优异的耐高温性能，使得该复合电缆可以应用于航空航天领域中。

如图1所示，上述缆壳由内至外依次包括总屏蔽层和外护套层。其中，总屏蔽层的材质为镀银铜线，具有耐高温的效果，使得该复合电缆的耐高温性能更好，外护套层的材质为聚全氟乙丙烯或聚四氟乙烯。通过使用聚全氟乙丙烯外护套层或聚四氟乙烯外护套层做本发明实施例提供的复合电缆的外护套层，使得该复合电缆的耐高温性能更好，可以用于对温度有要求的航空航天领域。

如图1所示，上述复合电缆还包括总半导电带层和第二总半导电胶层，总半导电带层绕包于第一总半导电胶层上，第二总半导电胶层紧密填充在总半导电带层和缆壳之间，第二总半导电胶层的材质为半导电胶。通过使用总半导电带层绕包于第一总半导电胶层上，可以在保证该复合电缆整体结构稳定的同时，减少由于相对滑动产生的噪声，以及弯曲时缆芯相对移位而产生的噪声。

图2示例出本发明实施例提供的电源线的结构示意图。如图1和图2所示，上述缆芯包括电源线和信号线。需要说明的是，这里的电源线的尺寸可以根据实际情况进行选择，例如，该电源线的尺寸可以为1.5mm²、可以为2mm²、也可以为3mm²等。该电源的数量至少为2根。信号线的尺寸可以根据实际情况进行选择，例如，该信号线的尺寸可以为0.2mm²、可以为0.5mm²、也可以为0.8mm²等。信号线的数量为至少一组。

如图1和图2所示，上述电源线包括多根第一导体以及包覆于多根第一导体外的第一绝缘层。应理解，这里的第一导体的数量可以为至少7根，以提升该电源线的柔软性。第一导体的材质可以为纯铜、可以为镀锡铜、可以为镀银铜，也可以为镀镍铜等。当该复合电缆应用于航天航空等对信号传输性能和耐高温性能有较高要求的领域时，第一导体的材质优选为镀银铜或者镀镍铜。

图3示例出本发明实施例提供的信号线的结构示意图。如图1~图3所示，上述信号线为对绞信号线，以提高该信号线的柔韧性。信号线由内至外依次包括至少两根绞合在一起的绝缘单线、第一分半导电胶层、分半导电带层、第二分半导电胶层和分屏蔽层，该至少两根绞合在一起的绝缘单线的缝隙被第一分半导电胶层紧密填充，分半导电带层绕包在第一分半导电胶层上，通过这种结构的设置，使得该信号线在整体结构稳定的同时，减少了由于相对滑动产生的噪声，以及弯曲时两根绝缘单线之间，以及绝缘单线与分屏蔽层相对移位而产生的噪声。

如图1~图3所示，上述每根绝缘单线包括多根绞合在一起的第二导体以及包覆于多根绞合在一起的第二导体外的第二绝缘层。其中，第一分半导电胶层和第二分半导电胶层的材质为半导电胶，第二导体的材质可以为镀银铜、可以为纯铜、也可以为韧铜，当该复合电缆应用于航天航空等对信号传输性能和耐高温性能有较高要求的领域时，第一导体的材质优选为镀银铜。第一绝缘层和第二绝缘层的材质可以为聚全氟乙丙烯，也可以为聚四氟乙烯。第一分半导电胶层和第二分半导电胶层的材质可以为半导电胶，分屏蔽层的材质可以为镀银铜线，以提高该复合电缆的耐高温性能。

本发明实施例还提供了前文所述的半导电胶。以质量份数计，该半导电胶包括23份~32份的全氟聚合物、26份~34份的导电剂、3份~5份的交联剂和15份~21份的助剂。其中，全氟聚合物包括聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯中的一种或两种，例如，该全氟聚合物可以为聚全氟乙丙烯、可以为聚四氟乙烯、也可以为聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯。其中，当该全氟聚合物为聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯时，聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯的质量比为（15~20）：（8~12）。导电剂包括石墨、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种，例如，该导电剂可以为石墨、可以为导电炭黑、可以为乙炔黑、可以为石墨烯、可以为碳纳米管、也可以为石墨烯和导电炭黑等。当该导电剂为石墨烯和导电炭黑时，石墨烯和导电炭黑的质量比为（8~12）：（18~22）。交联剂可以为烯丙基类助交联剂，烯丙基类助交联剂包括三烯丙基三聚氰酸酯、三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或多种。例如，交联剂可以为三烯丙基三聚氰酸酯、可以为三烯丙基异三聚氰酸酯、可以为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、也可以为三烯丙基三聚氰酸酯和三烯丙基异三聚氰酸酯等。

由上可知，本发明实施例提供的半导电胶中，选用全氟聚合物和导电剂为主体材料，其中，全氟聚合物包括聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯中的一种或两种，导电剂包括石墨、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种。聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯具有极强的耐高温、耐腐蚀性和化学稳定性，使用该全氟聚合物作为半导电胶的主体材料，使该半导电胶具有耐高温、耐腐蚀和耐环境的性能。同时，导电剂石墨、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管具有优异的导电性能，当该半导电胶用于复合电缆中，当该复合电缆弯曲或者安装在震动元件附近时，该复合电缆的线芯与线芯之间、线芯与屏蔽层之间会产生摩擦引起噪音，此时，导电剂可以将由于摩擦起电产生的电荷转移到屏蔽层上导出，从而减小噪音的发生。通过上述两种材料的协调作用，使得半导电胶具有耐高温、耐腐蚀性以及优异的导电性能。

在此基础上，选用交联剂和助剂作为辅助材料，其中，在微观层面上，使用交联剂可以使不同的全氟聚合物的线型的分子之间产生化学键，使不同的全氟聚合物的线型分子相互连在一起，形成网状结构，从而提高了半导电胶的整体强度和弹性。在宏观层面上，通过使用交联剂交联后，半导电胶的耐热性、阻燃性、耐腐蚀性、抗形变能力均得到显著提升。同时，通过添加助剂，使得本发明的半导电胶的柔韧性和稳定性进一步提升。

综上，本发明提供的半导电胶具有优异的耐高温、耐腐蚀、导电性能，且柔韧性好，抗形变性能好，当该半导电胶应用于复合电缆中时，可以减少该复合电缆内部由于线芯与线芯之间、线芯与屏蔽层之间摩擦起电产生的噪音。因此，该半导电胶可以用于航天航空领域中测量微小信号。

在一种可选方式中，上述助剂包括稳定剂、增塑剂中的一种或两种。其中，稳定剂为德国熊牌稳定剂。例如，该稳定剂可以为德国熊牌稳定剂系列中的9700，当然也可选用该品牌的其他型号产品。通过添加稳定剂以提高全氟聚合物的稳定性能，防止其分解，老化，从而增加半导电胶的寿命。增塑剂包括癸二酸二辛酯DOS。通过添加增塑剂可以减弱全氟聚合物分子间的次价键，降低其分子的结晶性，增加其分子的可塑性，使其柔韧性增强，从而提高半导电胶整体的弹性和韧性。同时，可以增加全氟聚合物分子键的移动性，改善全氟聚合物的流动性能，使得导电剂可以在全氟聚合物内充分的混合均匀，使得半导电胶整体的导电性能更优异。

现有的复合电缆制备的涂覆环节一般采用人工手动涂覆，涂覆过程如下：在缆芯进入绞缆机或编织机之前，共需五名操作人员站在放线轴与进线口之间进行操作，需一人站在放线轴处把线缆拉直，使线缆时刻保持紧绷状态，一人不停搅拌半导电胶，因为半导电胶较为粘稠，若停止搅拌，可能凝结成块，无法均匀的涂抹在线缆表面，两人把半导电胶用手涂抹在电缆表面，最后一人站在进线口处使用布或毛毡对电缆表面进行擦拭处理，一方面可去除电缆表面多余的半导电胶，另一方面可保证电缆经擦拭后表面趋于圆整。以前低噪音电缆一般为同轴电缆，只需涂覆一遍，随着客户要求不断提升，现对于多层多芯的复合电缆也有低噪音的要求，此时，使用手动涂覆操作需在小单元结构绞缆、分屏蔽编织时进行两次涂覆，在总电缆绞缆、总屏蔽编织后又需要涂覆两次，四次涂覆需要极大的人工成本。同时由于各操作人员需站在设备旁，在设备运转的同时同机涂覆，无法按照正常生产速度运转设备，只能达到日常生产速度的40%，很大程度的影响生产效率。且由于人工涂覆及擦拭无法量化，导致遗留在缆芯表面的半导电胶部分缺少或积压对于产品有很大的影响，表面漏涂的情况无法填满缆芯之间的缝隙，从而影响产品的噪声值，产品批次之间也往往存在差异。且半导电胶堆积也会影响产品表面光滑程度，尤其多次涂覆后，电缆表面及易出现不光滑的情况，影响客户正常使用。

为了克服上述技术问题，本发明实施例还提供了一种涂覆装置，该涂覆装置用于制备上述复合电缆，使半导电胶可以快速、均匀、稳定的涂覆在电缆表面，避采手动涂覆及擦拭无法量化的情况，尤其针对多芯多层的低噪音复合电缆，可以免去大量人工成本，极大的提高生产效率。图4示例出本发明实施例提供的涂覆装置的结构示意图。如图4所示，该涂覆装置包括放线组件和涂胶组件。

如图4所示，上述放线组件可以包括放线轴，待涂覆的电缆缠绕于放线轴上。该放线轴用于将待涂覆的电缆送入涂胶组件内。

图5示例出本发明实施例提供的涂胶盒的结构示意图。如图4和图5所示，上述涂胶组件包括涂胶盒以及位于涂胶盒内的过线导轮。通过过线导轮与放线轴的配合使得线缆时刻保持紧绷状态，以便于均匀的涂覆半导电胶。半导电胶位于涂胶盒内。将半导电胶添加在涂胶盒内，使得进入涂胶组件内的电缆可以完全浸在半导电胶中。

图6示例出本发明实施例提供的第一缓冲件和第二缓冲件的结构示意图。如图4~图6所示，上述涂胶组件还包括第一缓冲件和第二缓冲件，涂胶盒具有电缆入口和电缆出口。其中，第一缓冲件位于电缆入口处，第二缓冲件位于电缆出口处。在实际应用中，这里的第一缓冲件的材质可以为海绵，通过在涂胶盒的电缆入口处设置海绵垫，以擦除电缆表面的污染物。通过在涂胶盒的电缆出口处设置海绵垫，以擦除电缆表面涂覆的多余半导电胶，使得电缆表面均匀的涂覆上半导电胶，同时，保证电缆在稳定进入和退出涂胶盒时不会产生刮蹭。将放线轴上的待涂覆的电缆依次穿过第一缓冲件、过线导轮的U线槽、第二缓冲件与绞缆机或编织机连接，进行绞缆，以保证绞缆过程中，半导电胶填覆于电缆的缝隙中，从而减少由于位移产生的噪音值。

如图4~图15所示，上述涂覆装置还包括搅拌组件。该搅拌组件包括驱动机构以及与驱动机构传动连接的搅拌机构，搅拌机构设在涂胶组件内。该搅拌机构包括与驱动机构传动连接的多组旋转件和搅拌轴，多组旋转件沿着搅拌轴的轴向方向设在搅拌轴上，至少两组旋转件在驱动机构的驱动下转动方向相反。应理解，这里的旋转件可以为搅拌叶片，也可以为其他具有搅拌功能的元件。这里的驱动机构可以为电机，当然也可以为其他具有驱动功能的元件。在驱动机构的驱动作用下，该搅拌机构用于搅拌位于涂胶盒内的半导电胶，使半导电胶时刻处于流动的状态，使半导电胶的粘稠度时刻保持一致的状态，代替了人工搅拌粘稠度存在差异的情况，可使半导电胶稳定的涂覆在电缆表面。

在实际应用中，如图4~图15所示，上述旋转件可以为搅拌叶片，搅拌轴可以包括主动轴和中空外轴，中空外轴通过轴套和轴承Ⅲ固定在主动轴上，具体的，中空外轴和主动轴的固定方式可以为，将轴承Ⅲ、轴套与另一个轴承Ⅲ依次序套装在主动轴上，第一个轴承Ⅲ的上端面置于主动轴轴肩上，第一个轴承Ⅲ的下端面置于轴套的上端面上，轴套的下端面置于另一个轴承Ⅲ的上端面上，用一个轴卡卡入另一个轴承Ⅲ下端主动轴的一圈外槽内，使轴承Ⅲ、轴套与另一个轴承Ⅲ轴向固定在主动轴上。将已经装配好轴承Ⅲ、轴套与另一个轴承Ⅲ的主动轴置入中空外轴中，用一个孔卡卡入中空外轴内侧上端的一圈内槽内，并使得主动轴上端的轴承Ⅲ的上端面顶在孔卡上，再用一个孔卡卡入下端的轴承Ⅲ下端面外中空外轴的一圈内槽内，用两个孔卡将主动轴及其上的两个轴承Ⅲ与轴套固定在中空外轴内侧。

如图4~图15所示，上述搅拌机构通过设置在涂胶盒内的搅拌叶片将半导电胶搅拌，浸在半导电胶内的电缆在绞缆机或编织机收线过程中使半导电胶均匀的涂覆在电缆上。其中，搅拌叶片包括内层轴搅拌叶片和外层轴搅拌叶片。主动轴一端与设置在涂胶盒内的内层轴搅拌叶片固定在一起，中空外轴的一端与设置在涂胶盒内的外层轴搅拌叶片固定在一起。具体的，内层轴搅拌叶片螺接在主动轴的下端的外部，外层轴搅拌叶片螺接在中空外轴的下端的外部。

如图4~图15所示，上述搅拌组件还包括传动机构，驱动机构与搅拌机构通过传动机构传动连接。传动机构包括变速机构、转动机构以及位于涂胶组件内的保护盒，转动机构设在保护盒内，驱动机构与变速机构传动连接，变速机构与转动机构传动连接，搅拌机构与转动机构传动连接。

在实际应用中，如图4~图15所示，上述涂胶盒可以为矩形盒，第一缓冲件为海绵垫Ⅰ，第二缓冲件均为海绵垫Ⅱ。在涂胶盒内的一角处焊接两块板构成独立的保护盒，用于保护转动机构。在涂胶盒后壁上设有轴承Ⅰ，在涂胶盒后壁下端一侧设有海绵垫Ⅰ，在涂胶盒侧壁下端一侧设有海绵垫Ⅱ，在涂胶盒前壁下端一侧设有过线导轮架，在过线导轮架上设有过线导轮，海绵垫Ⅱ的中心、过线导轮的U线槽和海绵垫Ⅰ的中心在一条水平线上。将半导电胶添加在涂胶盒内，电缆浸在半导电胶中。将放线轴上的电缆依次穿过海绵垫Ⅱ、过线导轮的U线槽、海绵垫Ⅰ与绞缆机或编织机连接。

如图4~图15所示，驱动机构可以为电机。此时，上述变速机构可以包括带轮架，以及固定在带轮架上的小带轮、中带轮和大带轮。可以将电机和带轮架分别固定在地面上，在带轮架上间隔的设有小带轮、中带轮和大带轮，小带轮、中带轮和大带轮分别通过皮带连接。电机轴通过联轴器与小带轮轴连接。

如图4~图15所示，上述转动机构设在保护盒内，该转动机构可以包括主动轮、被动轮Ⅰ、被动轮Ⅱ、被动轮Ⅲ和被动轮Ⅳ、上连接架、下连接架、被动轴Ⅰ。其中，转动机构的主动轮、被动轮Ⅰ、被动轮Ⅱ、被动轮Ⅲ和被动轮Ⅳ设置在保护盒内，被动轮Ⅳ和搅拌机构的中空外轴固定在一起，中空外轴穿过保护盒壁上的轴承Ⅰ置于涂胶盒内与外层轴搅拌叶片固定在一起。主动轴的一端依次通过中空外轴内轴承Ⅲ、轴套、轴承Ⅲ、主动轮、轴承Ⅳ、轴承Ⅰ、联轴器与大带轮轴连接，主动轴另一端与设置在涂胶盒内的内层轴搅拌叶片固定在一起。将主动轮套装在主动轴上端，主动轮上端面置于主动轴轴肩上，用一个轴卡卡入主动轮下端主动轴的一圈外槽内，使主动轮轴向固定于主动轴上，同时主动轮通过键周向固定在主动轴上。将被动轮Ⅳ套装在中空外轴上端的外部，被动轮Ⅳ下端面置于中空外轴的轴肩上，用一个轴卡卡入被动轮Ⅳ上端中空外轴的一圈外槽内，将被动轮Ⅳ轴向固定在中空外轴上，同时被动轮Ⅳ通过键周向固定在中空外轴上。

如图4~图15所示，上连接架由环形套Ⅰ、环形套Ⅱ、环形套Ⅲ和三个连接板Ⅰ构成。环形套Ⅰ、环形套Ⅱ、环形套Ⅲ间隔设置，环形套Ⅰ、环形套Ⅱ和环形套Ⅲ通过三个连接板Ⅰ连为一体构成三角形。在上连接架的环形套Ⅰ中安装一个轴承Ⅴ紧配合。在上连接架的环形套Ⅱ中安装一个轴承Ⅵ紧配合。在上连接架的环形套Ⅲ套装在轴承Ⅳ上紧配合。下连接架由环形套Ⅳ、环形套Ⅴ、环形套Ⅵ和三个连接板Ⅱ构成。环形套Ⅳ、环形套Ⅴ、环形套Ⅵ间隔设置，环形套Ⅳ、环形套Ⅴ、环形套Ⅵ通过三个连接板Ⅱ连为一体构成三角形。在下连接架的环形套Ⅳ中安装一个轴承Ⅴ紧配合。在下连接架的环形套Ⅴ中安装一个轴承Ⅵ紧配合。在下连接架的环形套Ⅵ中安装一个轴承Ⅱ上紧配合。

如图4~图15所示，将被动轴Ⅰ一端依次穿过被动轮Ⅰ、与上连接架的环形套Ⅰ配合好的轴承Ⅴ及垫片与螺母螺接，被动轮Ⅰ下端面与被动轴Ⅰ轴肩接触配合，被动轮Ⅰ上端面与环形套Ⅰ和轴承Ⅴ接触配合，被动轮Ⅰ与主动轮啮合。将被动轴Ⅱ一端依次穿过与下连接架的环形套Ⅴ配合好的轴承Ⅵ及垫片与螺母螺接，轴承Ⅵ下端面与被动轴Ⅱ轴肩接触配合。将轴承Ⅳ及上连接架的环形套Ⅲ套装在主动轴上，主动轮上端面与轴承Ⅳ下端面及上连接架的环形套Ⅲ下端面相配合，在轴承Ⅳ上端主动轴一圈外槽内卡入一个轴卡，将轴承Ⅳ及上连接架固定在主动轴上。将下连接架的环形套Ⅵ及轴承Ⅱ套装在中空外轴上端外，轴承Ⅱ上端面置于被动轮Ⅳ下端面上，用一个轴卡卡入轴承Ⅱ下端中空外轴的一圈外槽内，将轴承Ⅱ固定在中空外轴上。被动轴Ⅰ另一端依次穿过被动轮Ⅱ、轴承Ⅴ及垫片与螺母螺接，将被动轴Ⅱ另一端依次穿过被动轮Ⅲ、轴承Ⅵ及垫片与螺母螺接，被动轮Ⅲ上端面与被动轴Ⅱ轴肩接触配合，被动轮Ⅲ下端面与环形套Ⅴ和轴承Ⅵ接触配合。被动轮Ⅲ分别与被动轮Ⅱ和被动轮Ⅳ啮合。其中，需要说明的是，本发明实施例中使用的轴承Ⅰ的型号为6006-2Z或6011-2Z，轴承Ⅱ的型号为6011，轴承Ⅲ的型号为6004，轴承Ⅳ的型号为6006，轴承Ⅴ的型号为6005，轴承Ⅵ的型号为6005。

如图4~图15所示，本发明实施例提供的涂覆装置的使用方法为：首先，启动电机，电机依次带动变速机构的小带轮、中带轮和大带轮转动，大带轮带动转动机构的主动轮和与主动轮上固定的内层轴搅拌叶片顺时针转动，与主动轮啮合的被动轮Ⅰ和与被动轮Ⅰ通过被动轴Ⅱ连接的被动轮Ⅱ逆时针转动，与被动轮Ⅱ啮合的被动轮Ⅲ顺时针转动，与被动轮Ⅲ啮合的被动轮Ⅳ逆时针转动，被动轮Ⅳ带动套装在主动轴外的中空外轴和与中空外轴固定的外层轴搅拌叶片逆时针转动。通过内层轴搅拌叶片顺时针转动和外层轴搅拌叶片4-20逆时针转动，实现内层轴搅拌叶片和外层轴搅拌叶片同时正反两方向转动，以实现增大搅拌面积的目的，使半导电胶均匀的涂覆在电缆上而后进入绞缆机或编织机。

下面以制备低噪音复合电缆为例对本发明实施例提供的涂覆装置进行说明：该电缆经由放线轴进入涂胶盒涂胶后，经过涂胶盒右下方过线导轮后，通过涂胶盒上方的海绵垫进入编织机或绞缆机中。其中，由于放线轴到涂胶盒之间距离很短，电缆经放线轴直接进入涂胶盒中，可免去人工校直电缆环节，放线轴可保证放线张力的稳定，使电缆一直处于紧绷状态。电机通过变速机构的大带轮带动内外双层搅拌叶片不停的向正反两方向旋转，搅拌半导电胶，使半导电胶时刻处于流动的状态，使半导电胶的粘稠度时刻保持一致的状态，代替了人工搅拌粘稠度存在差异的情况，可使半导电胶稳定的涂覆在电缆表面。同时，电缆经过过线导轮进入涂胶盒上方的海绵垫，海绵垫代替了操作人员直接用手涂抹在电缆表面，解决涂抹量无法量化的问题。由于海绵垫内孔尺寸一定，对于连续生产的电缆产生同等的受力，使电缆表面半导电胶状态一致且均匀的涂覆，没有漏涂或堆积的情况，还可根据缆芯尺寸相应调整海绵垫的尺寸和产品结构相适应，使半导电胶完全填满电缆的缝隙及表面。

由上可知，使用本发明实施例提供的涂覆装置可以完全代替人工涂覆操作，解决了人工涂覆过程中的不足之处，免去大量人工成本。而且由于整个涂覆装置为同机涂覆，可通过调整编织机或绞缆机的生产速度，调整半导电胶的涂覆量。若编织机或绞缆机生产速度快，半导电胶可快速涂覆到线缆表面，涂覆层较薄，适用于单芯圆整电缆；反之生产速度较慢，涂覆量较大，涂覆层则较厚，适用于多芯复合电缆，以保证多芯电缆的缝隙处完整的填充半导电胶，尤其针对多芯多层低噪音复合电缆，可以极大的提高生产速度。

本发明实施例还提供了一种电缆的涂胶方法，该电缆的涂胶方法应用具有放线组件和涂胶组件的上述涂覆装置。该电缆的涂胶方法包括：

步骤110：利用放线组件将电缆送入涂胶组件内；

步骤120：利用涂胶组件在电缆的表面涂覆半导电胶。

在一些实施例中，当上述涂覆装置还包括搅拌组件时，上述利用涂胶组件在电缆的表面涂覆半导电胶具体包括：

步骤120-1：在搅拌组件搅拌半导电胶的情况下，利用涂胶组件将半导电胶涂覆在电缆的表面。

在一些实施例中，上述涂胶组件包括涂胶盒以及位于涂胶盒内的过线导轮，半导电胶位于涂胶盒内。上述在利用放线组件将电缆送入涂胶组件内后，该电缆的涂胶方法还包括：

步骤110-1：利用过线导轮将电缆送出涂胶盒。

在一些实施例中，上述涂胶组件还包括第一缓冲件和第二缓冲件，涂胶盒具有电缆入口和电缆出口。第一缓冲件位于电缆入口处，第二缓冲件位于电缆出口处。

在一些实施例中，上述搅拌组件包括驱动机构以及与驱动机构传动连接的搅拌机构，搅拌机构设在涂胶组件内。

在一些实施例中，上述搅拌组件还包括传动机构，驱动机构与搅拌机构通过传动机构传动连接，传动机构包括变速机构、转动机构以及位于涂胶组件内的保护盒，转动机构设在保护盒内，驱动机构与变速机构传动连接，变速机构与转动机构传动连接，搅拌机构与转动机构传动连接。

在一些实施例中，上述搅拌机构包括与驱动机构传动连接的多组旋转件和搅拌轴，多组旋转件沿着搅拌轴的轴向方向设在搅拌轴上，至少两组旋转件在驱动机构的驱动下转动方向相反。

下面结合实施例具体说明本发明提供的一种半导电胶及复合电缆，以下实施例仅仅是对本发明的解释，而不是限定。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的设备、原料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

本实施例选用的全氟聚合物为聚全氟乙丙烯，导电剂为石墨烯，交联剂为三烯丙基三聚氰酸酯，稳定剂为德国熊牌稳定剂系列中的9700，增塑剂为癸二酸二辛酯DOS。

准确称取23份的聚全氟乙丙烯、26份的石墨烯、3份的三烯丙基三聚氰酸酯、3份的德国熊牌稳定剂系列中的9700、12份的癸二酸二辛酯DOS，混合均匀后，得到半导电胶，即实施例1产品，该半导电胶的性能见表1。

实施例2

本实施例选用的全氟聚合物为聚四氟乙烯，导电剂为导电炭黑，交联剂为三烯丙基异三聚氰酸酯，稳定剂为德国熊牌稳定剂系列中的9700，增塑剂为癸二酸二辛酯DOS。

准确称取27份的聚四氟乙烯、27份的导电炭黑、4份的三烯丙基异三聚氰酸酯、5份的德国熊牌稳定剂系列中的9700、14份的癸二酸二辛酯DOS，混合均匀后，得到半导电胶，即实施例2产品，该半导电胶的性能见表1。

实施例3

本实施例选用的全氟聚合物为聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯，导电剂为石墨烯和导电炭黑，交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，稳定剂为德国熊牌稳定剂系列中的9700，增塑剂为癸二酸二辛酯DOS。

准确称取20份的聚全氟乙丙烯和12份的聚四氟乙烯、12份的石墨烯和22份的导电炭黑、5份的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、6份的德国熊牌稳定剂系列中的9700、15份的癸二酸二辛酯DOS，混合均匀后，得到半导电胶，即实施例3产品，该半导电胶的性能见表1。

对比例1

本对比例与实施例1相比，不加入导电剂，其余完全相同。得到的半导电胶为对比例1产品，该半导电胶的性能见表1。

对比例2

本对比例与实施例1相比，将全氟聚合物替换为乙烯-醋酸乙烯共聚物，其余完全相同。得到的半导电胶为对比例2产品，该半导电胶的性能见表1。

表1 产品性能表

产品	体积电阻率(Ω•km)	耐高温性(℃)	耐腐蚀性(80℃，7d)
				实施例1产品	150	240	无变化
实施例2产品	180	250	无变化
				实施例3产品	130	230	无变化
对比例1产品	2000	200	无变化
				对比例2产品	150	80	无变化

通过表1的结果可以看出，本发明实施例提供的实施例1~3制备的半导电胶的体积电阻率明显小于对比例1产品，由此可知，本发明实施例提供的半导电胶的导电性能比对比例1中的半导电胶的导电性能更加优异。因此，使用本发明实施例提供的半导电胶制备复合电缆，可以将复合电缆内部由于线芯与线芯之间、线芯与屏蔽层之间摩擦起电产生的电荷导出，从而减少噪音，扩大了该复合电缆的应用范围。同时，本发明实施例提供的实施例1~3制备的半导电胶的耐高温性能明显优于对比例2产品，使得该半导电胶可以用于航天航空领域中测量微小信号。

综上，本发明实施例提供的半导电胶具有优异的耐高温、耐腐蚀、导电性能，且柔韧性好，抗形变性能好，当该半导电胶应用于复合电缆中时，可以减少该复合电缆内部由于线芯与线芯之间、线芯与屏蔽层之间摩擦起电产生的噪音。因此，该半导电胶可以用于航天航空领域中测量微小信号。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种半导电胶，其特征在于，以质量份数计，所述半导电胶包括23份~32份的全氟聚合物、26份~34份的导电剂、3份~5份的交联剂和15份~21份的助剂；

其中，所述全氟聚合物包括聚全氟乙丙烯、聚四氟乙烯中的一种或两种，所述导电剂包括石墨、导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的半导电胶，其特征在于，所述全氟聚合物包括质量比为（15~20）：（8~12）的聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯；和/或，

所述导电剂包括质量比为（8~12）：（18~22）的石墨烯和导电炭黑。

3.根据权利要求1所述的半导电胶，其特征在于，所述交联剂为烯丙基类助交联剂，所述烯丙基类助交联剂包括三烯丙基三聚氰酸酯、三烯丙基异三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或多种。

4.根据权利要求1~3任一项所述的半导电胶，其特征在于，所述助剂包括稳定剂、增塑剂中的一种或两种。

5.根据权利要求4所述的半导电胶，其特征在于，所述稳定剂为德国熊牌稳定剂；和/或，

所述增塑剂包括癸二酸二辛酯DOS。

6.一种复合电缆，其特征在于，包括：缆壳、第一总半导电胶层以及缆芯，所述第一总半导电胶层和所述缆芯均设在所述缆壳内，所述缆芯的缝隙被所述第一总半导电胶层填充，所述第一总半导电胶层的材质为权利要求1~5任一项所述的半导电胶。

7.根据权利要求6所述的复合电缆，其特征在于，所述缆芯包括电源线和信号线；所述电源线包括多根第一导体以及包覆于所述多根第一导体外的第一绝缘层；

所述信号线为对绞信号线，所述信号线由内至外依次包括至少两根绞合在一起的绝缘单线、第一分半导电胶层、分半导电带层、第二分半导电胶层和分屏蔽层，所述至少两根绞合在一起的绝缘单线的缝隙被所述第一分半导电胶层紧密填充，所述分半导电带层绕包在所述第一分半导电胶层上。

8.根据权利要求7所述的复合电缆，其特征在于，每根所述绝缘单线包括多根绞合在一起的第二导体以及包覆于所述多根绞合在一起的第二导体外的第二绝缘层；所述第一分半导电胶层和所述第二分半导电胶层的材质为权利要求1~5任一项所述的半导电胶。

9.根据权利要求6~8任一项所述的复合电缆，其特征在于，所述复合电缆还包括总半导电带层和第二总半导电胶层，所述总半导电带层绕包于所述第一总半导电胶层上，所述第二总半导电胶层紧密填充在所述总半导电带层和所述缆壳之间，所述第二总半导电胶层的材质为权利要求1~5任一项所述的半导电胶。

10.根据权利要求8所述的复合电缆，其特征在于，所述缆壳由内至外依次包括总屏蔽层和外护套层；所述总屏蔽层的材质为镀银铜线，所述外护套层的材质为聚全氟乙丙烯或聚四氟乙烯。

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