一种耐火抗电磁干扰的通讯电缆的制作方法

本发明涉及通讯电缆技术领域，尤其涉及一种耐火抗电磁干扰的通讯电缆。

背景技术：

随着社会的进步，远距离的信息传递逐渐契合人们的需要。通讯电缆是必不可少的传输信息的重要工具，可传输电话、电报、数据和图像等讯息，要保证传输信息的稳定性和安全性，就需要通讯电缆本身具有一定的抗电磁干扰即屏蔽性能。

目前市场上采用的屏蔽通讯电缆是使用金属网状编织层把信号线包裹起来的传输线，编织层一般是红铜或者镀锡铜，然而这种金属屏蔽层易受外界因素的影响，例如接地电阻和电位问题，在强电磁场干扰下的，其屏蔽效果较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种耐火抗电磁干扰的通讯电缆。本发明以羟基磷灰石纳米线无纺布组成绝缘阻隔层和耐火护套层，以碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布组成电磁屏蔽层，提高了通讯电缆屏蔽电磁干扰的性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种耐火抗电磁干扰的通讯电缆，由内向外依次包括电缆芯、电磁屏蔽层和耐火护套层，所述电缆芯包括从内而外的导线和绝缘阻隔层，所述绝缘阻隔层和耐火护套层为羟基磷灰石纳米线无纺布，所述电磁屏蔽层为碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布。

优选地，所述羟基磷灰石纳米线无纺布的厚度独立地为0.1～1.5mm。

优选地，所述碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布的厚度为0.1～1.5mm。

优选地，所述碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布中碳纳米管与羟基磷灰石纳米线的质量比为3：7～7：3。

优选地，所述羟基磷灰石纳米线无纺布和碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布中的羟基磷灰石纳米线的长度独立地为50～100μm，直径独立地为60～300nm。

优选地，所述羟基磷灰石纳米线无纺布由包括以下步骤的方法制备得到：

将羟基磷灰石纳米线与乙醇混合，得到浆料；

将所述浆料喷涂到箔片基底上，然后剥离基底，得到羟基磷灰石纳米线无纺布。

优选地，所述碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布由包括以下步骤的方法制备得到：

提供碳纳米管分散液和羟基磷灰石纳米线分散液；

将所述碳纳米管分散液和羟基磷灰石纳米线分散液混合，得到浆料；

将所述浆料喷涂到箔片基底上，然后剥离基底，得到碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布。

优选地，所述碳纳米管分散液和羟基磷灰石纳米线分散液中的分散剂为乙醇，所述浆料中碳纳米管和羟基磷灰石纳米线的总质量和乙醇的质量比为1：10～20。

优选地，所述剥离基底后还包括热压成型。

优选地，所述热压成型的温度为150～180℃，热压成型的线压力为120～150kn/m。

本发明提供了一种耐火抗电磁干扰的通讯电缆，由内向外依次包括电缆芯、电磁屏蔽层和耐火护套层，所述电缆芯包括从内而外的导线和绝缘阻隔层，所述绝缘阻隔层和耐火护套层为羟基磷灰石纳米线无纺布，所述电磁屏蔽层为碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布。本发明中，碳纳米管是一种良好的电磁屏蔽材料，具有优越的物理化学和机械性能，其优秀的电磁学性能使其添加在复合材料中时可以使材料表现出良好的电磁屏蔽性能。羟基磷灰石纳米线无纺布耐高温，不燃烧，具有良好的耐火性能，碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布，其兼具良好的防火和屏蔽功效。实施例的数据表明，本发明制得的耐火抗电磁干扰的通讯电缆利用打火机对其进行10s的持续燃烧，通讯电缆完好如初，表明其具有良好的耐火性能；采用矢量网络分析仪对其进行电磁屏蔽性能测试，在30～1500mhz频段电磁屏蔽效能达到30～40db。

附图说明

图1为实施例1制得的耐火抗电磁干扰的通讯电缆的剖面结构示意图，图中1为耐火护套层，2为电磁屏蔽层，3为绝缘阻隔层，4为导线。

具体实施方式

本发明提供了一种耐火抗电磁干扰的通讯电缆，由内向外依次包括电缆芯、电磁屏蔽层和耐火护套层，所述电缆芯包括从内而外的导线和绝缘阻隔层，所述绝缘阻隔层和耐火护套层为羟基磷灰石纳米线无纺布，所述电磁屏蔽层为碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布。

在本发明中，所述羟基磷灰石纳米线无纺布的厚度独立地优选为0.1～1.5mm，更优选为0.5～1mm。

在本发明中，所述碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布的厚度优选为0.1～1.5mm，更优选为0.5～1mm。

在本发明中，所述碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布中碳纳米管与羟基磷灰石纳米线的质量比优选为3：7～7：3。

在本发明中，所述羟基磷灰石纳米线无纺布和碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布中的羟基磷灰石纳米线的长度独立地优选为50～100μm，直径独立地优选为60～300nm。

在本发明中，所述导线优选为铜导电。

在本发明中，所述电缆芯优选为2根，所述两电缆芯的圆周面优选彼此接触。

在本发明中，所述羟基磷灰石纳米线无纺布优选由包括以下步骤的方法制备得到：

将羟基磷灰石纳米线与乙醇混合，得到浆料；

将所述浆料喷涂到箔片基底上，然后剥离基底，得到羟基磷灰石纳米线无纺布。

本发明将羟基磷灰石纳米线与乙醇混合，得到浆料。本发明对所述羟基磷灰石纳米线的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备方法制得即可，具体的，如在持续搅拌的情况下，将cacl2水溶液，naoh水溶液和nah2po4·2h2o水溶液分别滴加在油酸与乙醇的混合溶液中，然后将所得混合物转移至聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压反应釜中，在密封条件下热处理，所得产物冷却至室温后，用乙醇和去离子水洗涤数次，即得到纯净的羟基磷灰石纳米线。

在本发明中，所述羟基磷灰石纳米线与乙醇的质量比优选为1:10。

得到浆料后，本发明将所述浆料喷涂到箔片基底上，然后剥离基底，得到羟基磷灰石纳米线无纺布。本发明对所述喷涂以及剥离基底的具体方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可，具体的，如高压无气喷涂。

剥离基底后，本发明优选将剥离基底产物烘干。在本发明中，所述烘干的温度优选为60℃。

烘干完成后，本发明优选将烘干产物热压成型，得到羟基磷灰石纳米线无纺布。在本发明中，所述热压成型的温度优选为150～180℃，更优选为160℃，热压成型的线压力优选为120～150kn/m。在本发明中，所述热压成型优选在辊式热压机中进行。

在本发明中，所述碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布优选由包括以下步骤的方法制备得到：

提供碳纳米管分散液和羟基磷灰石纳米线分散液；

将所述碳纳米管分散液和羟基磷灰石纳米线分散液混合，得到浆料；

将所述浆料喷涂到箔片基底上，然后剥离基底，得到碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布。

在本发明中，所述碳纳米管分散液和羟基磷灰石纳米线分散液中的分散剂优选为乙醇，所述浆料中碳纳米管和羟基磷灰石纳米线的总质量和乙醇的质量比优选为1：10～20。

在本发明中，所述喷涂优选为静电喷涂。

剥离基底后，本发明优选将剥离基底产物烘干。在本发明中，所述烘干的温度优选为60℃。

在本发明中，所述剥离基底后优选还包括热压成型。

在本发明中，所述热压成型的温度优选为150～180℃，更优选为160℃，热压成型的线压力优选为120～150kn/m。在本发明中，所述热压成型优选在辊式热压机中进行。

本发明对所述耐火抗电磁干扰的通讯电缆的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的电缆的制备方法即可。

下面结合实施例对本发明提供的耐火抗电磁干扰的通讯电缆进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将cacl2(0.1g)水溶液(10ml)，naoh(0.5g)水溶液(10ml)和nah2po4·2h2o(0.15g)水溶液(5ml)分别滴加在油酸(12.0g)、乙醇(12.0g)的混合溶液中。然后将所得混合物转移至50ml的聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压反应釜中，在180℃密封条件下热处理24小时。冷却至室温后，用乙醇和去离子水洗涤数次，即得到纯净的羟基磷灰石纳米线。

称取5g上述制得的羟基磷灰石纳米线分散在50g乙醇溶液中，采用砂磨机研磨30min制浆，利用高压无气喷涂机将浆料均匀地喷涂到箔片基底上，剥离基底后，60℃烘干箱中烘干，利用辊式热压机在热压温度为160℃，线压力150kn/m下热压成型，制得羟基磷灰石纳米线无纺布，羟基磷灰石纳米线无纺布厚度为0.5mm。

称取2g将碳纳米管分散在20g乙醇溶液中，通过微流体混合机将碳纳米管分散液和30g上述制得的羟基磷灰石纳米线分散液均匀混合后，采用静电喷涂的方式将浆料均匀地喷涂到箔片基底上，剥离基底后，60℃烘干箱中烘干，利用辊式热压机在热压温度为160℃，线压力150kn/m下热压成型，制得碳纳米管/羟基磷灰石导电无纺布，碳纳米管/羟基磷灰石导电无纺布厚度为0.5mm。

将碳纳米管/羟基磷灰石导电无纺布和羟基磷灰石纳米线无纺布以及导线制得通讯电缆。

将制得的羟基磷灰石纳米线无纺布和碳纳米管/羟基磷灰石导电无纺布组装成耐火抗电磁干扰的通讯电缆，剖面结构如图1所示，图1中1为耐火护套层，2为电磁屏蔽层，3为绝缘阻隔层，4为导线，包括两根电缆芯、电磁屏蔽层、耐火护套层，电缆芯包括羟基磷灰石纳米线无纺布和导线，所述耐火护套层1为羟基磷灰石纳米线无纺布，厚度为0.5mm，所述电磁屏蔽层2为碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布，厚度为1mm，所述绝缘阻隔层3为羟基磷灰石纳米线无纺布，厚度为0.5mm，所述导线4为单根铜线，相邻的两电缆芯的圆周面彼此接触。

实施例2

羟基磷灰石纳米线无纺布的制备方法与实施例1相同，区别仅在于羟基磷灰石纳米线无纺布厚度为1mm。

碳纳米管/羟基磷灰石导电无纺布的制备方法与实施例1相同，区别仅在于碳纳米管/羟基磷灰石导电无纺布的厚度为1mm。

将碳纳米管/羟基磷灰石导电无纺布和羟基磷灰石纳米线无纺布以及导线制得通讯电缆，通讯电缆包括电缆芯、电磁屏蔽层、耐火护套层，电缆芯包括羟基磷灰石纳米线无纺布和导线，耐火护套层为羟基磷灰石纳米线无纺布，厚度为1mm，电磁屏蔽层为碳纳米管/羟基磷灰石纳米线导电无纺布，厚度为1mm，绝缘阻隔层为羟基磷灰石纳米线无纺布，厚度为1mm，导线为单根铜线。

对实施例1～2制得的耐火抗电磁干扰的通讯电缆的性能进行测定，结果如下：利用打火机对其进行10s的持续燃烧，通讯电缆完好如初，表明其具有良好的耐火性能；采用矢量网络分析仪对其进行电磁屏蔽性能测试，在30～1500mhz频段电磁屏蔽效能达到30～40db。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。