一种电缆复合屏蔽材料及其制备方法与流程

文档序号:12882586阅读:234来源:国知局
本发明涉及屏蔽材料领域,具体涉及一种电缆复合屏蔽材料及其制备方法。
背景技术
:在电气或电子系统中,电缆主要用于连接不同的系统,并实现不同系统之间能量与信息的有效传输。电缆通常是由几根或几组导线绞合而成的类似绳索的缆线,每组导线之间相互绝缘,并常围绕着一根中心扭成,整个外面包有高度绝缘的覆盖层。多架设在空中或埋在地下、水底,用于通信或电力输送。电缆按其用途可分为电力电缆、通信电缆和控制电缆等。电力电缆主要由线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层组成。电缆屏蔽层是由屏蔽材料组成的。现有的屏蔽材料大多是将导电材料与基体树脂直接复合而成的,导电材料大多为金属纤维、碳材料等高导电材料。随着电子、电力行业的发展,电缆所处的环境也日益变得更加复杂,因而需要屏蔽材料具有更好的屏蔽性来满足生产、生活的需要。为了提高屏蔽材料的屏蔽性,人们多采用增加导电材料的添加量来达到目的。然而,一方面,随着导电材料添加量的不断增加,屏蔽材料的屏蔽性的增加效果却越来越弱;另一方面,随着导电材料添加量的增加,导电材料与基体材料相容性差的缺陷就突显出来,导致屏蔽材料的力学性能急剧降低,严重影响了电缆的应用;因此,找到一种在不增加导电材料添加量的前提下却能提高屏蔽材料屏蔽性的方法,是解决目前情况的最佳方法。技术实现要素:本发明的目的在于克服现有电缆复合屏蔽材料屏蔽性差的缺陷,提供一种电缆复合屏蔽材料及其制备方法;本发明通过对基体树脂中的导电材料的磁化处理,使导电材料具有了磁性,并通过再熔融使导电材料在磁力的作用下移动重排,从而使导电材料在基体树脂中排列更规则,增大了导电材料相互间接触的概率,有效提高了电缆复合屏蔽材料的屏蔽性。为了实现上述发明目的,本发明提供了一种电缆复合屏蔽材料的制备方法,包括以下步骤:(1)、将热塑性基体树脂和导电材料进行复合处理,得复合材料;(2)、将步骤1得到的复合材料进行磁化处理;(3)、将经过磁化处理的复合材料进行熔融、造粒后得到本发明电缆复合屏蔽材料。本发明一种电缆复合屏蔽材料的制备方法,先通过常规方法将导电材料参入基体树脂中,形成均匀分散有导电材料的复合材料;再通过磁化处理,对复合材料中的导电材料进行磁化,使导电材料具有磁性;最后利用导电材料磁场的相互作用力,使导电材料在熔融的基体树脂中进行移动,排列,使导电材料在基体树脂中的排列更规则,从而增大了相互间接触的概率,使复合屏蔽材料在导电材料添加量相同的情况下屏蔽性更好;该制备方法简单、快速、可靠,适合电缆复合屏蔽材料的大规模、工业化生产。上述一种电缆复合屏蔽材料的制备方法,其中,步骤1中复合处理方法包括挤出、捏合、混练中的一种或多种;通过,复合处理,将导电材料均匀的分散在基体树脂中。其中,所述的热塑性基体树脂为聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶中的一种或多种。其中,所述的导电材料为纤维状导电材料;纤维状材料经磁化、自排列后,更容易相互接触、连通,屏蔽性更好;其中,优选的,所述的纤维状导电材料长径比为2-10︰1;纤维长度过大,加工过程中可能断裂或大量缠绕,不利于分散;最优选的,所述的纤维状导电材料的直径为0.01-50μm;纤维直径越小,分散越困难,纤维直径越大,与基体材料的相容性越差,复合材料的力学性能严重降低。优选的,所述的可磁化导电材料为铁、钴、镍、铁合金、钴合金、镍合金中的一种或多种;所述材料能被磁场快速磁化,并长期存在磁性,且来源广泛,适合大规模生产。上述一种电缆复合屏蔽材料的制备方法,其中,步骤2中磁化的方法为磁体磁化法或电场磁化法中的一种。其中,步骤2中磁化处理后,导电材料的磁场强度为0.001-0.1t;导电材料磁性强度过大,相互作用力大,在熔融树脂中会集聚,使导电材料在树脂中分布不均,影响复合材料屏蔽性;磁性强度过小,相互作用力太小,不能在熔融树脂中使导电材料移动,进而不能进行重新排列,也不能增加复合材料的屏蔽性;优选的,所述导电材料的磁性强度为0.01-0.09t。为了实现上述发明目的,进一步的,本发明提供了一种电缆复合屏蔽材料;所述电缆屏蔽材料是通过上述方法制备得到的。本发明一种电缆复合屏蔽材料,该复合屏蔽材料中的导电材料排列更规则,复合材料的屏蔽性更好。上述一种电缆复合屏蔽材料,其中,所述的复合屏蔽材料中热塑性基体树脂的质量百分比含量为80-92%;所述的复合屏蔽材料中导电材料的质量百分比含量为5-10%;余量为助剂;导电材料含量过低,屏蔽效果差,导电材料含量过高,对屏蔽材料的力学性能影响大;其中,所述的助剂包括增塑剂、分散剂、阻燃剂、增韧剂、防潮剂、抗老化剂中的一种或多种。与现有技术相比,本发明的有益效果:1、本发明制备方法利用磁化后导电材料存在的磁场作用力在熔融过程中自行进行重新排列,使复合屏蔽材料中的导电材料排列更规则,复合材料的屏蔽性更好。2、本发明制备方法采用先复合,后磁化的方法,避免了导电材料磁化后聚合难以分散的难题,使导电材料在基体树脂中分散更均匀。3、本发明制备方法简单、可靠,适合电缆复合屏蔽材料的大规模、工业化生产。4、本发明复合屏蔽材料中的导电材料排列规则,复合材料的屏蔽性更好。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本
发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。实施例1(1)、称取重量百分比为85%的聚乙烯、重量百分比为10%的长径比为5︰1、直径为1μm的铁纤维和重量百分比为5%的助剂并混合均匀后用双螺杆挤出机进行挤出处理,得复合材料;(2)、将步骤1得到的复合材料用磁体进行磁化处理,使复合材料中的导电材料具有0.01t的磁性强度;(3)、将经过磁化的复合材料进行熔融、造粒后得到本发明电缆复合屏蔽材料。实施例2(1)、称取重量百分比为80%的聚氯乙烯、重量百分比为10%的长径比为10︰1、直径为0.01μm的镍纤维和重量百分比为10%的助剂并混合均匀后用双螺杆挤出机进行挤出处理,得复合材料;(2)、步骤1得到的复合材料用磁体进行磁化处理,使复合材料中的导电材料具有0.09t的磁性强度;(3)、将经过磁化的复合材料进行熔融、造粒后得到本发明电缆复合屏蔽材料。实施例3(1)、称取重量百分比为92%的聚碳酸酯、重量百分比为5%的长径比为2︰1、直径为50μm的铁合金纤维和重量百分比为3%的助剂并混合均匀后用双螺杆挤出机进行挤出处理,得复合材料;(2)、将步骤1得到的复合材料用通电导线产生的电场进行磁化处理,使复合材料中的导电材料具有0.001t的磁性强度;(3)、将经过磁化的复合材料进行熔融、造粒后得到本发明电缆复合屏蔽材料。实施例4(1)、称取重量百分比为90%的聚氯乙烯、重量百分比为5%的长径比为8︰1、直径为2μm的钴纤维和重量百分比为5%的助剂并混合均匀后用双螺杆挤出机进行挤出处理,得复合材料;(2)、将步骤1得到的复合材料用磁体进行磁化处理,使复合材料中的导电材料具有0.1t的磁性强度;(3)、将经过磁化的复合材料进行熔融、造粒后得到本发明电缆复合屏蔽材料。对比例1(1)、称取重量百分比为85%的聚乙烯、重量百分比为10%的长径比为5︰1、直径为1μm的铁纤维和重量百分比为5%的助剂并混合均匀后用双螺杆挤出机进行挤出处理,得复合材料;(2)、将步骤1得到的复合材料用磁体进行磁化处理,使复合材料中的导电材料具有0.0009t的磁性强度;(3)、将经过磁化的复合材料进行熔融、造粒后得到屏蔽材料。对比例2(1)、称取重量百分比为85%的聚乙烯、重量百分比为10%的长径比为5︰1、直径为1μm的铁纤维和重量百分比为5%的助剂并混合均匀后用双螺杆挤出机进行挤出处理,得复合材料;(2)、将步骤1得到的复合材料用磁体进行磁化处理,使复合材料中的导电材料具有0.12t的磁性强度;(3)、将经过磁化的复合材料进行熔融、造粒后得到屏蔽材料。对比例3称取重量百分比为85%的聚乙烯、重量百分比为10%的长径比为5︰1、直径为1μm的铁纤维和重量百分比为5%的助剂并混合均匀后用双螺杆挤出机进行挤出处理,得屏蔽材料。将上述实施例1-4中所制备得到的电缆复合屏蔽材料和对比例1-3中所制备得到的导电复合材料进行性能检测,记录数据如下:编号体积电阻率(ω·cm3)实施例129实施例225实施例342实施例438对比例146对比例282对比例368对上述实验数据分析可知,实施例1-4中采用本发明技术方案,得到的屏蔽材料体积电阻率小,屏蔽性好;而对比例1中对导电材料磁化后,导电材料的磁场强度太低,相互作用力小,导电材料的重新排列效果差,与实施例1相比,其体积电阻率大,屏蔽性变差;而对比例2中对导电材料磁化后,导电材料的磁场强度太大,导电材料的集聚,与实施例1相比,其体积电阻率大,屏蔽性变差;对比例3没有对导电材料进行磁化处理,得到的复合材料相比于实施例1,存在体积电阻率大,屏蔽性差的缺点。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1