一种高机械强度射频同轴电缆及制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及同轴电缆技术领域，尤其涉及一种射频同轴电缆及制作方法。
【背景技术】
[0002] 射频同轴电缆的得名与它的结构相关，同轴电缆是指有两个同心导体，而导体和 屏蔽层又共用同一轴心的电缆。射频同轴电缆的内导体为金属实心线，里层绝缘材料可选 用聚乙烯、聚丙烯等材料，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体即外导体，外导体大多 采用金属铜丝、铝丝或合金丝，通过编织或非编织的形式缠绕在里层绝缘材料上，外导体的 外部通常采用聚氯乙烯材料进行包覆，形成护套结构。射频同轴电缆是局域网中最常见的 传输介质之一，之所以采用上述结构设计，是为了防止外部电磁波干扰正常信号的传递， 提高信号的传输质量。
[0003] 在现行技术中，射频同轴电缆的绝缘体大多采用聚乙烯材料，该材料具有良好耐 低温性、耐酸碱侵蚀性、耐吸水性以及高电绝缘性能等优点，但聚乙烯耐环境开裂性和抗压 强度较差。所以选用单一材质的聚乙烯绝缘体制得的射频同轴电缆在一些力学性能尤其是 机械强度方面仍然存在不足，一定程度上降低了射频同轴电缆的使用性能及应用范围。现 有的电线电缆标准中绝缘层老化前的抗张强度不小于12. 5Mpa，老化前断裂伸长率不小于 200%。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种具有高机械强度的射频同轴电缆，满足高压 应用领域更广泛的需求。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明涉及一种高机械强度射频同轴电缆，从内向外依次 包括内导体、绝缘层、屏蔽层和外皮，所述绝缘层为发泡绝缘层，包括如下重量百分比的成 分：40-50%聚醚醚酮、30-35%玻璃纤维、4-6%相容剂、10-15%成核剂和3-6%物理发泡剂。
[0006] 优选的，所述内导体为铜合金导体，其为13根直径0. 3mm镀银铜合金丝绞合成束。 铜合金相对于铜拥有更高的强度和韧性。
[0007] 优选的，所述聚醚醚酮为混入4-5%的碳纤维制成的改性聚醚醚酮。碳纤、石墨各 占一定比例混合改性聚醚醚酮自润滑性能更佳，适合于严格要求低摩擦系数和耐摩耗用途 使用。
[0008] 优选的，所述玻璃纤维为高强玻璃纤维，单纤维抗拉强度为2800MPa。高强玻璃纤 维，其特点是高强度、高模量，比无碱玻纤抗拉强度高25%左右，弹性模量86000MPa。
[0009] 优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。马来酸酐接枝相容剂通过引入强极 性反应性基团，使材料具有高的极性和反应性，是一种高分子界面偶联剂、相容剂、分散促 进剂，能够提高产品的拉伸、冲击强度，实现高填充，减少树脂用量，改善加工流变性，提高 表面光洁度。
[0010] 优选的，所述成核剂为滑石粉、云母粉、炭黑粉中的一种，所述成核剂的平均粒径 约为 2. 8-3. 3um。
[0011] 优选的，所述物理发泡剂为氮气、二氧化碳、氩气中的一种。
[0012] 本发明同时提供一种制造上述射频同轴电缆的方法，包括如下步骤： (1) 采用13根0.3mm镀银铜合金丝绞合，经过压缩模具，获得直径为1.33±0. 03mm的 绞合导体； (2) 将聚醚醚酮、玻璃纤维好和相容剂添加至双螺杆挤出机中充分搅拌并熔融，料筒 温度控制在250-270°C;然后向料筒中添加成核剂，充分搅拌并塑化，料筒内的压力控制在 15-20Mpa，塑化时间为10-15min;最后向料筒中注入物理发泡剂，注入压力为33-37Mpa，充 分搅拌，搅拌时间控制在25-28min; (3) 将步骤（2)所得混合原料通过挤出机挤出包覆在内导体外围，包覆之前，对内导体 进行预热，预热温度为72-80°C，原料挤出时，挤出机模口的温度控制在192-200°C，模口采 用压力式结构，挤出机的螺杆转速约为ll〇r/min，长径比为20 :1 ;原料包覆时，内导体的 直线移动速度控制在1.3-1. 5m/min，制得的绝缘层厚度约为1.55-1. 75mm; (4) 采用空气-水分段间接处理方式对绝缘层进行冷却处理，空气中的冷却时间为 3_4min，水中的冷却时间为4_5min; (5) 采用直径0. 12mm镀镍圆铜线编织屏蔽，屏蔽密度不小于98%，然后包覆外皮形成 成品，成品外径为4. 0-4. 55mm;外皮由聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺或聚醚醚酮中的任意一种制 成。
[0013]优选的，对成品进行热固烧结处理，首先进行干燥处理，温度控制在 120°C-130°C，时间控制在25-30min;然后进行烧结处理，烧结炉温度划分为两个阶段： 第一阶段的温度从〇°C提升至150°C，升温速度控制在5°C/min，烧结时间约为23-26 分钟；第二阶段的温度从150°C提升至320°C，升温速度控制在5°C/min，烧结时间约为 32-36min;最后将烧结成品在烧结炉中缓冷至室温。
[0014]本发明的有益效果为：通过对射频同轴电缆的结构、成分以及工艺的改进，有效 提高了电缆的机械强度，尤其是绝缘层的抗张强度和牵引强度，本发明的同轴电缆内导体 的抗张强度为300-340Mpa，允许最大牵引强度为80-100Mpa;绝缘层老化前的抗张强度为 80-100Mpa，允许最大牵引强度为20-28Mpa;屏蔽层的抗张强度为40-70Mpa，允许最大牵引 强度为12_20Mpa。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明射频同轴电缆的切面图。
[0016] 附图标记说明 1-内导体，2-绝缘层，3-屏蔽层，4-外皮。
【具体实施方式】
[0017] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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，下面描述中使用的词语"前"、"后"、"左"、"右"、"上"和 "下"指的是附图中的方向，词语"内"和"外"分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的 方向。
[0018] 参见图1，本发明提供的高机械强度射频同轴电缆，从内向外依次包括内导体1、 绝缘层2、屏蔽层和外皮4。内导体1为铜合金导体，其为13根直径0. 3mm镀银铜合金丝绞 合成束。绝缘层为发泡绝缘层，包括如下重量百分比的成分：40_50%聚醚醚酮、30-35%玻璃 纤维、4-6%相容剂、10-15%成核剂和3-6%物理发泡剂。聚醚醚酮可以是混入4-5%的碳纤 维制成的改性聚醚醚酮。玻璃纤维优