阅读说明：本技术 柔性耐老化屏蔽双绞电缆及其制备方法 (Flexible aging-resistant shielding twisted-pair cable and preparation method thereof ) 是由 黄建卫 江平 高旭皓 王成旺 王毅 王登峰 邵千俊 于 2019-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种柔性耐老化屏蔽双绞电缆及其制备方法,四个对绞线芯与十字形填充芯材共同绞合成缆芯,缆芯外部包覆氟树脂绕包带层、铝塑复合带绕包层、铜线屏蔽缠绕层和硅烷接枝交联高密度聚乙烯绝缘层,对绞线芯为两个绝缘线芯对绞,绝缘线芯包括内导体和硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层,内导体和铜线屏蔽缠绕层外部依次喷涂有镍质防铜害涂层和氧化锌阻隔层,十字形填充芯材包括十字形树脂基体和铝箔层,铝塑复合带绕包层为铝塑复合带间隙绕包结构,铝塑复合带包括铝箔带外层和PET树脂带内层。该电缆有效抑制对绞线芯间串扰引起的信号干扰,能够有效抑制绝缘层的铜害现象发生,兼具有更好的机械强度、柔韧性及电气特性。(The invention discloses a flexible anti-aging shielding twisted-pair cable and a preparation method thereof, wherein four twisted-pair wire cores and a cross-shaped filling core material are twisted together to form a cable core, a fluororesin winding tape layer, an aluminum-plastic composite tape winding layer, a copper wire shielding winding layer and a silane-grafted crosslinked high-density polyethylene insulating layer are coated outside the cable core, the twisted-pair wire cores are twisted in pairs, each insulated wire core comprises an inner conductor and a silane-grafted crosslinked low-density polyethylene insulating layer, a nickel copper damage prevention coating and a zinc oxide blocking layer are sequentially sprayed on the outer parts of the inner conductor and the copper wire shielding winding layer, the cross-shaped filling core material comprises a cross-shaped resin matrix and an aluminum foil layer, the aluminum-plastic composite tape winding layer is of an aluminum-plastic composite tape gap winding structure, and the aluminum-plastic composite tape comprises an aluminum foil tape. The cable effectively inhibits signal interference caused by crosstalk between twisted wire cores, can effectively inhibit copper harm of an insulating layer, and has better mechanical strength, flexibility and electrical characteristics.)

柔性耐老化屏蔽双绞电缆及其制备方法

技术领域

本发明涉及通信电缆技术领域，尤其涉及一种柔性耐老化屏蔽双绞电缆及其制备方法。

背景技术

双绞线是一种综合布线工程中最常用的传输介质。其由两根具有具有绝缘保护层的铜导线组成，按照一定节距绞合，可减低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消。双绞线分为无屏蔽双绞线和屏蔽双绞线。屏蔽布线系统已经被越来越多的用户所认同，它在电磁兼容方面的良好性能也正在被更多的用户认可。屏蔽双绞电缆的绝缘层除了用聚氯乙烯，聚烯烃的应用也很普遍，通常采用发泡树脂材质，比如聚丙烯，机械强度偏弱，不抗撕裂，耐久性差，不易于电缆细径化制作。成缆时各对绞线芯直接接触绞合，使得对绞线芯之间的串扰引起的信号干扰无法被充分抑制。而且，由于铜质导体及屏蔽层与绝缘层直接接触后，会发生铜害现象，使绝缘材料中抗氧剂的抗氧化效能降低，从而减弱绝缘材料的抗老化能力，时间长了，绝缘材料失去效能，减少使用寿命。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种柔性耐老化屏蔽双绞电缆，屏蔽效果更好，能够有效抑制对绞线芯之间的串扰引起的信号干扰，而且，能够有效抑制绝缘层的铜害现象发生，兼具有更好的机械强度、柔韧性及电气特性。同时，还提供该电缆的制备方法。

本发明是通过以下技术方案使上述技术问题得以解决。

柔性耐老化屏蔽双绞电缆，包括四个对绞线芯和十字形填充芯材，所述四个对绞线芯通过所述十字形填充芯材周向互为90度分隔布置并共同绞合形成缆芯，所述缆芯的外部依次包覆设置有氟树脂绕包带层、铝塑复合带绕包层、铜线屏蔽缠绕层和硅烷接枝交联高密度聚乙烯绝缘层，所述对绞线芯为两个绝缘线芯对绞构成，所述绝缘线芯包括内导体和包覆在所述内导体外部的硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层，所述内导体和所述铜线屏蔽缠绕层的外部均依次喷涂有镍质防铜害涂层和氧化锌阻隔层，所述十字形填充芯材包括十字形树脂基体和包覆在所述树脂基体外部的铝箔层，所述铝塑复合带绕包层为铝塑复合带间隙绕包结构，所述铝塑复合带包括铝箔带外层和PET树脂带内层。

作为优选，所述内导体为若干股线同心复绞构成，所述股线由若干镀锡铜单丝束绞构成，所述股线的绞向与所述复绞线的绞向相反。

作为优选，所述镀锡铜单丝直径为0.05mm至0.08mm。

作为优选，所述铜线屏蔽缠绕层为双层镀锡铜单丝互为逆向螺旋缠绕构成且螺旋角度不同，螺旋角度为25度至40度。

作为优选，所述铜线屏蔽缠绕层为两种不同直径的镀锡铜单丝混合单向螺旋缠绕构成，且直径比介于0.9至1之间。

作为优选，所述铜线屏蔽缠绕层采用的镀锡铜单丝直径为0.01mm至0.05mm。

作为优选，所述氟树脂绕包带层的绕距为所述缆芯外径的10至20倍，所述氟树脂绕包带层的带宽为所述缆芯外径的1至3倍。

作为优选，所述缆芯的绞距为所述对绞线芯外径的15倍至30倍。

作为优选，所述镍质防铜害涂层厚度为1微米至5微米，所述氧化锌阻隔层厚度为10纳米至100纳米。

柔性耐老化屏蔽双绞电缆的制备方法，具体步骤如下：

步骤一：通过绞合工艺获得内导体；

步骤二：通过喷涂工艺在内导体上喷涂镍质防铜害涂层和氧化锌阻隔层；

步骤三：通过挤包及交联工艺形成硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层并获得绝缘线芯；

步骤四：通过绞合工艺将两个绝缘线芯绞合获得对绞线芯；

步骤五：通过热合工艺将铝箔层与树脂基体制成十字形填充芯材；

步骤六：通过绞合工艺将四个对绞线芯与十字形填充芯材绞合获得缆芯；

步骤七：通过缠绕工艺依次在缆芯上缠绕出氟树脂绕包带层、铝塑复合带绕包层和铜线屏蔽缠绕层，其中，通过热合工艺将铝箔带外层与PET树脂带内层制成铝塑复合带；

步骤八：通过喷涂工艺在铜线屏蔽缠绕层上喷涂镍质防铜害涂层和氧化锌阻隔层；

步骤九：通过挤包及交联工艺在铜线屏蔽缠绕层上形成硅烷接枝交联高密度聚乙烯绝缘层，制备出屏蔽双绞电缆。

本发明的有益效果：

1.通过十字形填充芯材将四个对绞线芯分隔布置，使得对绞线芯之间相互屏蔽，有效的抑制了对绞线芯之间的串扰引起的信号干扰，再通过铝塑复合带绕包层、铜线屏蔽缠绕层有效的抑制内部的信号或噪音泄漏至外部及抑制来自外部信号的干扰，铝塑复合带包括铝箔带外层和PET树脂带内层，使该屏蔽层不易出现断裂现象。

2.通过在铜质内导体和铜线屏蔽缠绕层外部喷涂镍质防铜害涂层，阻断铜线与绝缘层发生直接接触，防止铜离子扩散至绝缘层造成铜害现象，在镍质防铜害涂层外部喷涂氧化锌阻隔层能够有效的保护镍质防铜害涂层发生氧化反应，从而，提高绝缘层的耐老化能力，确保电气特性，延长使用寿命。

3.采用硅烷接枝交联高密度聚乙烯绝缘层和硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层，静摩擦系数小，易于细径化制作，提高了电缆的柔软性和耐弯曲特性，大大减少了低温工况环境下电缆易于开裂现象。

4.通过在缆芯和铝塑复合带绕包层之间设置氟树脂绕包带层，摩擦系数小，带宽和绕距进行优化设计，有助于提高电缆柔韧性，耐弯曲和耐挠曲性更好，并且，可以有效抑制铝塑复合带绕包时易出现的挠曲不平滑现象，进而，增强屏蔽特性的稳定性，铝塑复合带间隙绕包，减少制作成本，降低制作工艺难度，铜线屏蔽缠绕层能够与铝塑复合带绕包层良好接触，保证有效的屏蔽性能。

5.内导体为股线同心复绞，股线为镀锡铜单丝束绞构成，股线采用束绞提高耐弯曲性，股线之间采用同心复绞能够降低股线束绞时易出现的松散性，而且，股线的绞向与复绞线的绞向相反，有益于降低构成股线的镀锡铜单丝的扭转应力，抑制单丝变形，提高内导体的抗拉强度及稳定性，使得内导体具有更好的柔韧性和电气特性，不易发生断裂，提高可靠性，镀锡铜单丝直径为0.05mm至0.08mm，在确保内导体机械强度的前提下，有益于实现细径化制作。

6.铜线屏蔽缠绕层采用两种不同直径的镀锡铜单丝混合单向螺旋缠绕构成，且直径比介于0.9至1之间，能够有效的减少编织缝隙，大幅度降低镀锡铜单丝之间产生的摩擦现象，从而提高了噪音屏蔽特性，而且，使得电缆具有更好的柔韧性，也便于实现细径化制作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍。

图1为本申请实施例的断面结构示意图；

图2为图1中十字形填充芯材的断面结构示意图；

图3为本申请实施例的铝塑复合带的断面结构示意图。

附图标记：1-对绞线芯，2-十字形填充芯材，3-氟树脂绕包带层，4-铝塑复合带绕包层，5-铜线屏蔽缠绕层，6-硅烷接枝交联高密度聚乙烯绝缘层，7-内导体，8-硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层，9-树脂基体，10-铝箔层，11-铝箔带外层，12-PET树脂带内层，13-绝缘线芯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明实施例的柔性耐老化屏蔽双绞电缆，包括四个对绞线芯1和十字形填充芯材2，所述四个对绞线芯1通过所述十字形填充芯材2周向互为90度分隔布置并共同绞合形成缆芯，优选的，所述缆芯的绞距为所述对绞线芯1外径的15倍至30倍。所述缆芯的外部依次包覆设置有氟树脂绕包带层3、铝塑复合带绕包层4、铜线屏蔽缠绕层5和硅烷接枝交联高密度聚乙烯绝缘层6。优选的，所述氟树脂绕包带层3的绕距为所述缆芯外径的10至20倍，所述氟树脂绕包带层3的带宽为所述缆芯外径的1至3倍。

其中，所述对绞线芯1为两个绝缘线芯13对绞构成，所述绝缘线芯13包括内导体7和包覆在所述内导体7外部的硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层8。具体的说，所述内导体7为若干股线同心复绞构成，所述股线由若干镀锡铜单丝束绞构成，所述股线的绞向与所述复绞线的绞向相反，优选的，所述镀锡铜单丝直径为0.05mm至0.08mm。所述内导体7的外部依次喷涂有镍质防铜害涂层和氧化锌阻隔层。所述镍质防铜害涂层厚度为1微米至5微米，所述氧化锌阻隔层厚度为10纳米至100纳米。如图2所示，所述十字形填充芯材2包括十字形树脂基体9和包覆在所述树脂基体9外部的铝箔层10。所述树脂基体9比如采用PET树脂。

如图3所示，所述铝塑复合带绕包层4为铝塑复合带间隙绕包结构，所述铝塑复合带包括铝箔带外层11和PET树脂带内层12。

所述铜线屏蔽缠绕层5的外部依次喷涂有镍质防铜害涂层和氧化锌阻隔层，所述镍质防铜害涂层厚度为1微米至5微米，所述氧化锌阻隔层厚度为10纳米至100纳米。具体的说，在一个实施方式中，所述铜线屏蔽缠绕层5为双层镀锡铜单丝互为逆向螺旋缠绕构成且螺旋角度不同，螺旋角度为25度至40度。又一个实施方式中，所述铜线屏蔽缠绕层5为两种不同直径的镀锡铜单丝混合单向螺旋缠绕构成，且直径比介于0.9至1之间。优选的，所述铜线屏蔽缠绕层5采用的镀锡铜单丝直径为0.01mm至0.05mm。

柔性耐老化屏蔽双绞电缆的制备方法，具体步骤如下：

步骤一：通过绞合工艺获得内导体；

步骤二：通过喷涂工艺在内导体上喷涂镍质防铜害涂层和氧化锌阻隔层；

步骤三：通过挤包及交联工艺形成硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层并获得绝缘线芯；

步骤四：通过绞合工艺将两个绝缘线芯绞合获得对绞线芯；

步骤五：通过热合工艺将铝箔层与树脂基体制成十字形填充芯材；

步骤六：通过绞合工艺将四个对绞线芯与十字形填充芯材绞合获得缆芯；

步骤七：通过缠绕工艺依次在缆芯上缠绕出氟树脂绕包带层、铝塑复合带绕包层和铜线屏蔽缠绕层，其中，通过热合工艺将铝箔带外层与PET树脂带内层制成铝塑复合带；

步骤八：通过喷涂工艺在铜线屏蔽缠绕层上喷涂镍质防铜害涂层和氧化锌阻隔层；

步骤九：通过挤包及交联工艺在铜线屏蔽缠绕层上形成硅烷接枝交联高密度聚乙烯绝缘层，制备出屏蔽双绞电缆。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。