本发明涉及电缆的结构，特别涉及一种阻燃无卤的电缆护套材料及数字通信线缆。
背景技术：
：20世纪80年代中期以来，随着数据通信和信息技术的高速发展，网络技术的迅猛发展和计算机性能的不断提高，人们对综合布线系统性能的要求也越来越高，目前网络传输速率已经从目前的千兆提高到万兆，网络速率日益提高，意味着工作频率的提高，工作频率越高，越容易产生电磁辐射和电磁耦合。同时周围环境中会不断有新的电磁干扰源产生，网络工作频率越高产生的辐射也越严重，而无屏蔽数据线缆的平衡特性已不足以抵消高速网络本身的电磁辐射及外界的电磁干扰。屏蔽技术则可有效防止外界电磁干扰进入电缆内部（金属屏蔽层的集肤效应），同时阻止电缆内部信号向外辐射（金属屏蔽层的反射效应），500MHz带宽的超六类屏蔽型数据线缆集中了对绞的平衡和金属的屏蔽原理，是平衡和屏蔽原理的完美结合，因而具有好的电磁兼容和防电磁泄漏的安全特性，当布线系统周围环境中存在较大的电磁干扰，或者用户为防止信息在传输中的泄漏，对传输的数据信息保密级别较高或用户对电磁兼容性要求交高时，宜采用屏蔽布线系统，尤其中高带宽高速率的超六类综合布线系统中，屏蔽型电缆被更多的用户所采用。传统的超高频数据线缆采用实芯聚全氟乙丙烯绝缘及铝箔总屏蔽技术结构，在生产时其线对传输衰减值及近端串扰值受设备的影响特别大，本发明数据线缆采用三层共挤物理发泡技术，使线芯介质常数变小，信号传输衰减值减小，同时为改善在高频时各线对之间的相互串扰现象，在确保线对节距差的情况下，采用线对分屏蔽结构，使相领线对间信号串扰现象降至最少。使用半导电内护层与双编织总屏蔽结构，来满足数据信号线缆强电磁兼容性与抗静电性。另外随着高层智能建筑的不断增多，对用于建筑内部数据线缆的阻燃性与环保性要求也越来越高，目前国内通信线缆主要的防火等级采用了美国标准CMP，CMR,CM,CMG,CMX。其中CMP级别阻燃线缆被公认为防火性能最好的线缆，可以在不增加任何布线管道情况下达到很高的阻燃效果，CMP级数据线缆绝缘及护套材料均为聚全氟乙丙烯，该材料具备很高的阻燃功效，但其在燃烧时会释放出一定量的氟卤素气体，此烟气毒性会对建筑物产生很强的腐蚀性，且有滴落物产生，会产生二次危害性。传统的CMP级阻燃数字通信线缆使用实芯聚全氟乙丙烯作为传输介质体，此种材料介质常数为2.1，在高频信号（当传输带宽达250MHz以上时）传输时其信号衰减大，且线缆受使用环境温度影响特别大，当处于高温环境时其信号传输衰减随温度的增加而增大，同时传统的CMP级阻燃数字通信线缆产品用于国内阻燃级别要求最高的场所中，该CMP级阻燃产品使用聚全氟乙丙烯作为外护套来满足低烟性与高阻燃性。聚全氟乙丙烯材料密度值为2.15g/cm3，其含有氟卤素。CMP级线缆按UL910标准进行燃烧20分钟，合格标准为火焰蔓延高度FS≤5英尺，产烟密度的峰值最大为0.5m2/s,线缆被燃烧时会释放出一定量的含有氟卤素气体，烟气毒性会对建筑物产生强腐蚀性，同时在燃烧的过程中会有滴落物产生，会产生次生危害性。技术实现要素：本发明的目的是针对目前数字通信电缆的不足，提供一种阻燃无卤电缆护套及电缆。本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种阻燃无卤电缆护套，挤包于电缆外层，其材料由以下质量组份制备：1,3-丁二烯78-80份，苯丙烯70~80份，聚乙烯-醋酸乙烯聚合物35~45份，乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物6~9份，多聚磷酸酯6~8份，沸石粉2~4份，份聚铵酯2~5份，4-甲基愈创木酚3~5份，乙酰丙酮硒6~9份，聚酰胺树脂12~15份，4-氯-3-羧丙基三甲基氯化铵6~10份，份氯化物2~5份，四丁基溴化铵4~9份，聚全氟乙丙烯32~40份，氟硅酸锂2~5份，氢氧化铝1~4份。护套具备良好的耐酸碱油类耐腐蚀性及高低温性，燃烧时无烟气毒性和滴落物产生，经燃烧后其火焰不会延燃，无烟气毒性及滴落物产生，对建筑物无腐蚀性。本发明还提供一种电缆，包括缆芯和包裹在缆芯外的外护套，所述的外护套材料由以下质量组份制备：1,3-丁二烯78-80份，苯丙烯70~80份，聚乙烯-醋酸乙烯聚合物35~45份，乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物6~9份，多聚磷酸酯6~8份，沸石粉2~4份，份聚铵酯2~5份，4-甲基愈创木酚3~5份，乙酰丙酮硒6~9份，聚酰胺树脂12~15份，4-氯-3-羧丙基三甲基氯化铵6~10份，份氯化物2~5份，四丁基溴化铵4~9份，聚全氟乙丙烯32~40份，氟硅酸锂2~5份，氢氧化铝1~4份。护套具备良好的耐酸碱油类耐腐蚀性及高低温性，燃烧时无烟气毒性和滴落物产生，经燃烧后其火焰不会延燃，无烟气毒性及滴落物产生，对建筑物无腐蚀性。进一步的，上述的电缆中：成队出现的信号线包括采用无氧铜导体的内导体、在所述的内导体体表面挤包一层聚烯烃内皮层、在内皮层表面挤包一层聚烯烃物理发泡层、物理发泡层表面挤包一层聚烯烃外皮层。进一步的，上述的电缆中：所述的内皮层厚度为0.05mm，外皮层厚度为0.1mm。进一步的，上述的电缆中：所述的物理泡层为物理发泡聚烯烃绝缘层，通过高压注氮气使其绝缘层呈蜂窝状结构，其发泡度在50%左右时，绝缘材料介电常数由发泡前的2.1到发泡后的1.51。进一步的，上述的电缆中：每个信号线对按一定的节距扭制后进行纵包铝箔形成分屏蔽层。进一步的，上述的电缆中：所述分屏蔽层绞合体表面360度包覆镀锡铜编织网形成内屏蔽层。进一步的，上述的电缆中：分屏蔽层以外内屏蔽层以外还设置的导流线，所述导流线是由至少两股镀锡铜丝绞制而成。进一步的，上述的电缆中：在所述的内屏蔽层外是半导电内护层，所述半导电内护层使用半导电聚乙烯材料。进一步的，上述的电缆中：所述半导电内护层外是外屏蔽层，所述的外屏蔽层结构使用镀锡铜编织网履盖于半导电内护层表面，编织密度达60%以上。以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。附图说明图1本发明实施例电缆截面示意图。具体实施方式实施例1如图1所示，本实施例是一种具备低传输衰减性，强电磁兼容性及抗静电性，绝缘材料及护套具有较高的物理机械强度，同时具有特别广的耐各种化学溶剂与油类腐蚀性功能的数据线电缆，在材料使用与缆芯结构上面与传统的数据线缆不同，本实施例的数据线电缆采用物理发泡聚烯烃绝缘作为信号传输介质，在线芯结构上面使用物理发泡三层共挤式，通过高压物理充氮同步设备完成绝缘线芯挤出，以此降低绝缘材料的质电常数，使其具备低信号传输衰减性。另外实施例中电缆线缆采用分屏蔽与总屏蔽以及半导电内护层相结合的屏蔽结构体系，即每个信号线对按一定的节距扭制后单独进行纵包铝箔屏蔽形成分屏蔽层5，再加导流线6与金属编织网进行内外屏蔽7、9，另外在内屏蔽层7表面挤包一层半导电内护层8，此结构有利于数据线缆在局域网络中传输信号时，各线对不会产生相互干扰现象，同时具备良好的电磁兼容性与抗静电性。本实施例的电缆线缆通过使用低烟无卤型聚烯烃护套材料作外护套10，当线缆被燃烧时火焰不会蔓延，该材料不含有卤素，燃烧时不会产生烟气毒性，无滴落物产生，不会有二次危害发生。该线缆整体阻燃性能符合GB31247-2014（电缆及光缆燃烧性能分级）标准中A级（不燃电缆）规定的要求，其外护套10断裂伸长率为210%，拉伸强度值为12.5MPa,本实施例中数字通信线缆在材料成本上面较传统的CMP级阻燃数字通信材料成本下降47%。本实施例的数据电缆线缆采用无氧铜导体作为内导体1，物理发泡聚烯烃绝缘作为信号传输介质体来降低信号传输衰减，通过高压注氮气使其绝缘层呈蜂窝状结构，其发泡度在50%左右时，绝缘材料介电常数由发泡前的2.1到发泡后的1.51，介电常数的变小使数据线缆传输高频信号传输衰减值也变小，同时在发泡后的聚烯烃层表面挤包一层实芯聚烯烃保护层，防止潮气入侵发泡层，确保信号传输性能更可靠。通过测试确认，未发泡前传输衰减值在频率500MHz≤45.3dB/100m，发泡度在50%左右时其传输衰减值在频率500MHz≤42.5dB/100m.另外为提升近端串扰值，减少各线对之间的信号相互干扰，在线对上面采用分屏蔽结构，即每个信号线对分别纵包铝箔层，通过测试其频率在500MHz时其近端串扰值≥38dB，优于未进行屏蔽结构的数据信号线缆在500MHz时其近端串扰值≥34.8dB。为减小数据线缆受电磁干扰性，在线缆结构上面还采取总屏蔽形式，总屏蔽体采用金属编织网与导流线6相结合形式。为减少数据线缆在使用过程中受静电干扰，在金属编织网内屏蔽层7表面挤包一层半导电内护层8，为全面满足数据线缆良好的电磁兼容性，在半导电内护层8外再进行一层总屏蔽结构形成外屏蔽层9，由内、外屏蔽层7、9组成的总屏蔽体采用金属编织网形式。为满足数据线缆具备不燃性，外护套10挤包一层低烟无卤型聚烯烃材料。内导体1表面挤包一层0.05mm聚烯烃内皮层2，在内皮层2表面挤包一层聚烯烃物理发泡层3，发泡层3表面挤包一层0.1mm实芯聚烯烃外皮层4。上述结构通过三层共挤式充氮物理发泡生产线完。分屏蔽结构是将两根绝缘线芯按一定节距进行绞制并纵包铝箔层形成分屏蔽层5，铝箔层导电面向外。此形式有利于防止信号线对之间相互干扰。总屏蔽体采用镀锡铜编织网360度包覆于分屏蔽层绞合体表面，导流线6是由多股镀锡铜丝绞制而成，半导电内护层8使用半导电聚乙烯材料，具备抗静电作用。半导电内护层8外总屏蔽结构使用镀锡铜编织网履盖于半导电内护层表面，编织密度达60%以上，此结构有利于数据线缆具备良好的电磁兼容性。外护套层10挤包于编织屏蔽层外。护套具备良好的耐酸碱油类耐腐蚀性及高低温性，燃烧时无烟气毒性和滴落物产生，经燃烧后其火焰不会延燃，无烟气毒性及滴落物产生，对建筑物无腐蚀性。表1单位：千克实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例61,3-丁二烯7878.57979.58080苯丙烯727475778070聚乙烯-醋酸乙烯聚合物384043453536乙烯-醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物78966.36，8多聚磷酸酯7.57.8866.57沸石粉3.5422.433聚铵酯33.444.5524-甲基愈创木酚343.544.55乙酰丙酮硒696.57.58.58聚酰胺树脂1213141513144-氯-3-羧丙基三甲基氯化铵109876.58氯化物22.533.545四丁基溴化铵987654聚全氟乙丙烯384036343332氟硅酸锂234554氢氧化铝333.5421表1是一张电缆外护套材料的配料表，按照生产方法可以生成六种这样的阻燃低卤护套。具备低烟无卤性与不燃性的高阻燃性能的聚烯烃护套材料，其密度值为1.62g/cm3，该护套材料所生产的数字通信线缆通过燃烧性能测试，其燃烧性能满足GB31247-2014（电缆及光缆燃烧性能分级）标准中A级（不燃电缆）规定要求。依GB/T14402-2007《建筑材料及制品的燃烧性能燃烧热值的测定》规定的方法进行燃烧热值试验,其总热值PCS≤2.0MJ/kg,依GB/T31248-2014《电缆或光缆在受火条件下火焰蔓延、热释放和产烟特性的试验方法》进行检验确认，燃烧20分钟后其火焰蔓延高度FS≤1.5，产烟密度的峰值≤0.25m2/s,燃烧20分钟时间段内无任何滴落产生，烟气毒性级别达GB/T20285-2206（材料产烟毒性危险分级）标准中规定的AQ2级，腐蚀性实验其电导率为1.5µs/mm（标准要求为≤2.5µs/mm）,且PH值为5.8（标准要求为PH值≥4.3），不会产生次生危害性。另外低烟无卤型聚烯烃材料其密度值与材料成本均小于聚全氟乙丙烯材料密度值与材料成本，本发明产品成本较CMP级阻燃数字通信线缆产品成本下降47%。该产品从技术性能与市场竞争上面均可替代美国NEC标准条款800中规定的CMP级阻燃数字通信线缆产品，广泛适用于高层建筑物中通风位置或强制通风环境等阻燃级别要求最高的场所中，以减少烟气毒性气体蔓延和到建筑物的其他部份中去。本实施例的线缆有益效果为：1，较目前国内公认的最强阻燃型CMP级线缆成本下降47%2，较强的电磁兼容与抗静电性3，经燃烧后火焰无蔓延现象4，燃烧时无烟气毒性和滴落物产生5，材料配方的独特性。本实施例是一种具备不燃性的低烟无卤型超高频数字通信线缆在线芯结构上面使用物理发泡烯烃绝缘层，以此结构来降低线芯平均介电常数，满足信号传输低衰减要求，提高线芯传输速率，在达到同样传输性能条件下，减小线芯外径尺寸，大量节省绝缘材料，从而降低生产成本。传统的高阻燃型CMP级数据线缆采用实芯聚全氟乙丙烯绝缘，传输速率在65%，本发明线缆使用聚烯烃物理发泡绝缘，其发泡达到50%，传输速率在80%，绝缘材料使用量为实芯聚全氟乙丙烯材料使用量的50%，在频率500MHz时测试其最大衰减值小于45.3dB/100m，近端串扰最小值为34.8dB，在频1KHz工作电容≤5.6pF/100m,介电强度AC,15KV，5min不击穿。绝缘电阻≥5000MΩ.km，同时绝缘层表面挤包一层聚烯烃外皮层，使其线对结构更稳定，特性阻抗在500MHz满足100±15Ω。传统的传输带宽500MHz局域网用数据线缆在线对上面通过设计不同的节距，通过线对节距差平衡原理来降低各线对之间的信号相互干扰性，另外通过总屏蔽结构以纵包金属铝箔的形式，通过金属屏蔽层的反射效应来减小信号被泄漏，电磁兼容性不佳。本发明线缆为提升电磁兼容性在屏蔽结构上面采取分屏蔽与总屏蔽相结合的形式，即每对线信号单独进行铝箔分屏蔽，再通过导流线与编织网总屏蔽进行有效结合，此结构具备良好的电磁兼容性。另外为减少数据线缆在工作时受静电干扰现象，在结构上面增加一层半导电内护层，即在总屏蔽层表面挤包一层半导电聚乙烯层。同时为减少来自外部电磁波干扰，在半导电内护层表面增加一层总屏蔽层，即使用金属编织网360度包覆于半导电内护层表面。另外，CMP级阻燃数据线缆护套使用聚全氟乙丙烯材料，其氧指数在95左右，该材料具备较高的阻燃功效，但其含有氟卤素，在被燃烧时会释放一定量的烟气毒性气体，同时产生滴落物，局域网布线系统使用这种数据线缆在发生火灾时会对建筑物体产生严重的腐蚀性危害。本发明低烟无卤型超高频数字通信线缆绝缘材料及护套材料均使用低烟无卤型聚烯烃，该材料不含有卤素，当线缆被燃烧时，其不会释放烟气毒性气体，无滴落物产生，火焰不会蔓延，在火灾发生场所此种数字通信线缆被燃烧时不产生二次危害性，能有效保障人员及财产安全，目前该数字通信线缆经国家防火建筑材料质量监督检验中心检测，其阻燃性能符合GB31247-2014（电缆及光缆燃烧性能分级）标准中A级（不燃电缆）规定的要求。当前第1页1 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