一种高性能军用5g通讯装置用硅橡胶软电缆
阅读说明：本技术 一种高性能军用5g通讯装置用硅橡胶软电缆 (High-performance silicon rubber flexible cable for military 5G communication device ) 是由 韩俊宝 周俊 朱元忠 陈安鹏 郑斌 高美玲 陶恒莹 朱道进 于 2021-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明属于电缆材料技术领域,尤其是一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆,解决了现有技术中军用电缆综合性能有待提高,尤其是柔韧性及阻燃性不足,导致其使用寿命有限的问题,所述高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆,从内到外,依次包括导体,内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；导体由软铜线绞合紧实制得；内屏蔽层为金属屏蔽层；绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；外屏蔽层为半导体屏蔽层；外护套层为硅橡胶护套层。本发明所得软电缆柔软性性、耐磨性、耐候性和耐腐性好,其具有很高抗拉强度、拉伸强度和抗冲击强度,热膨胀系数低,使用安全性高,使用寿命长,可广泛用于军事领域。(The invention belongs to the technical field of cable materials, in particular to a high-performance silicon rubber flexible cable for a military 5G communication device, which solves the problems that the comprehensive performance of the military cable in the prior art needs to be improved, especially the flexibility and the flame retardance are insufficient, so that the service life of the military cable is limited; the conductor is made by stranding and compacting annealed copper wires; the inner shielding layer is a metal shielding layer; the insulating layer is made of radiation crosslinking halogen-free high-flame-retardant polyolefin material; the outer shielding layer is a semiconductor shielding layer; the outer sheath layer is a silicon rubber sheath layer. The flexible cable obtained by the invention has good flexibility, wear resistance, weather resistance and corrosion resistance, high tensile strength, tensile strength and impact strength, low thermal expansion coefficient, high use safety and long service life, and can be widely used in the military field.)
技术领域
本发明涉及电缆材料技术领域，尤其涉及一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
背景技术
电线电缆是输送电能、传送信息和制造各种电机、电器、仪表、汽车、机床等设备所不可缺少的基础器材，是电气化、信息化社会中必要的基础产品。2012年，我国超过美国成为全球第一大电线电缆生产国，行业产值在电工电器行业中仅次于汽车行业。作为重要的基础性产业，电线电缆行业被喻为国民经济的“血管”和“神经”，在我国国民经济中占有很重要的地位，肩负着为各行各业国民经济支柱行业配套的职能。
军用电缆网由于其使用环境的特殊性，以及在军用型号系统中的信息神经网络地位，决定了其必须具备高质量与高可靠性，确保使用过程中的万无一失。军用电缆网的工作环境要求其必须具备一定的耐折、扭、拉、压等性能,耐高低温、抗冲击振动等能力。现有技术中，军用电缆综合性能有待提高，尤其是柔韧性及阻燃性不足，导致其使用寿命有限。基于上述陈述，本发明提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中军用电缆综合性能有待提高，尤其是柔韧性及阻燃性不足，导致其使用寿命有限的问题，而提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；
所述导体由10-20股的直径0.55-0.75mm的软铜线绞合紧实制得；
所述内屏蔽层为金属屏蔽层；
所述绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；
所述外屏蔽层为半导体屏蔽层；
所述外护套层为硅橡胶护套层。
优选的，所述金属屏蔽层由直径为0.5-1.2mm的硅锗合金单丝编织成的密度为75-83％的菱形网状结构。
优选的，所述半导体屏蔽层由厚度为0.8-1.5mm的金红石型二氧化钛薄膜包覆形成。
优选的，所述外护套层包括以下重量份的原料：聚甲基氢硅氧烷70-80份、二甲基羟基硅油20-30份、催化剂0.01-0.03份、发泡剂0.5-1份、阻燃添加剂2-3份、甲基丙烯酸三氟乙酯1-3份、聚乙烯醇缩丁醛2-5份、乙烯基三甲氧基硅烷1-3份。
优选的，所述催化剂为负载在多孔氧化铝上的铂－铑催化剂。
优选的，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈或二亚硝基五亚甲基四胺中的一种。
优选的，所述阻燃添加剂由质量比3:7:1的二乙烯三胺五甲叉膦酸、磷酸三(2-氯乙基)酯和碳酸亚乙烯酯复配而得。
本发明还提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油、催化剂、发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，备用；
S2、将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂共同加入到反应釜中，控制反应釜压力为0.5-2.5MPa，搅拌5-10min后，继续边搅拌边依次加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷，原料加入完毕且搅拌混合均匀后，静置20-30min，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层；
S3、按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
本发明提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，具有以下有益效果：
1、本发明按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，所得软电缆柔软性性、耐磨性、耐候性和耐腐性好，其具有很高抗拉强度、拉伸强度和抗冲击强度，其热膨胀系数低，使用安全性高，使用寿命长，可广泛应用于军事领域。
2、本发明通过将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂预反应后，加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷混合，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层，所得外护套层耐压性强，耐弯曲率高，柔韧性好；本发明将二乙烯三胺五甲叉膦酸、磷酸三(2-氯乙基)酯和碳酸亚乙烯酯复配制得阻燃添加剂，其用于电缆阻燃，添加量少，阻燃效果好，无卤低烟，具有良好的自熄性，同时，其在改善外护套层阻燃性的同时，还能够提高其防水性和耐寒性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；
其中导体由10股的直径0.75mm的软铜线绞合紧实制得；
内屏蔽层为金属屏蔽层，具体由直径为0.5mm的硅锗合金单丝编织成的密度为75％的菱形网状结构；
绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；
外屏蔽层为半导体屏蔽层，具体由厚度为0.8mm的金红石型二氧化钛薄膜包覆形成；
外护套层为硅橡胶护套层，具体包括以下重量份的原料：聚甲基氢硅氧烷70份、二甲基羟基硅油20份、催化剂0.01份、发泡剂0.5份、阻燃添加剂2份、甲基丙烯酸三氟乙酯1份、聚乙烯醇缩丁醛2份、乙烯基三甲氧基硅烷1份；
其中催化剂为负载在多孔氧化铝上的铂－铑催化剂；发泡剂为偶氮二甲酰胺；阻燃添加剂由质量比3:7:1的二乙烯三胺五甲叉膦酸、磷酸三(2-氯乙基)酯和碳酸亚乙烯酯复配而得。
本发明还提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油、催化剂、发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，备用；
S2、将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂共同加入到反应釜中，控制反应釜压力为0.5MPa，搅拌5min后，继续边搅拌边依次加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷，原料加入完毕且搅拌混合均匀后，静置20min，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层；
S3、按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
实施例二
本发明提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；
其中导体由15股的直径0.65mm的软铜线绞合紧实制得；
内屏蔽层为金属屏蔽层，具体由直径为0.8mm的硅锗合金单丝编织成的密度为78％的菱形网状结构；
绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；
外屏蔽层为半导体屏蔽层，具体由厚度为1.2mm的金红石型二氧化钛薄膜包覆形成；
外护套层为硅橡胶护套层，具体包括以下重量份的原料：聚甲基氢硅氧烷75份、二甲基羟基硅油25份、催化剂0.02份、发泡剂0.8份、阻燃添加剂2.5份、甲基丙烯酸三氟乙酯2份、聚乙烯醇缩丁醛3.5份、乙烯基三甲氧基硅烷2份；
其中催化剂为负载在多孔氧化铝上的铂－铑催化剂；发泡剂为偶氮二异丁腈；阻燃添加剂由质量比3:7:1的二乙烯三胺五甲叉膦酸、磷酸三(2-氯乙基)酯和碳酸亚乙烯酯复配而得。
本发明还提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油、催化剂、发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，备用；
S2、将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂共同加入到反应釜中，控制反应釜压力为1.5MPa，搅拌8min后，继续边搅拌边依次加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷，原料加入完毕且搅拌混合均匀后，静置25min，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层；
S3、按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
实施例三
本发明提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；
其中导体由20股的直径0.55mm的软铜线绞合紧实制得；
内屏蔽层为金属屏蔽层，具体由直径为1.2mm的硅锗合金单丝编织成的密度为83％的菱形网状结构；
绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；
外屏蔽层为半导体屏蔽层，具体由厚度为1.5mm的金红石型二氧化钛薄膜包覆形成；
外护套层为硅橡胶护套层，具体包括以下重量份的原料：聚甲基氢硅氧烷80份、二甲基羟基硅油30份、催化剂0.03份、发泡剂1份、阻燃添加剂3份、甲基丙烯酸三氟乙酯3份、聚乙烯醇缩丁醛5份、乙烯基三甲氧基硅烷3份；
其中催化剂为负载在多孔氧化铝上的铂－铑催化剂；发泡剂为二亚硝基五亚甲基四胺；阻燃添加剂由质量比3:7:1的二乙烯三胺五甲叉膦酸、磷酸三(2-氯乙基)酯和碳酸亚乙烯酯复配而得。
本发明还提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油、催化剂、发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，备用；
S2、将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂共同加入到反应釜中，控制反应釜压力为2.5MPa，搅拌10min后，继续边搅拌边依次加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷，原料加入完毕且搅拌混合均匀后，静置30min，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层；
S3、按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
对比例一
本发明提出的一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆，从内到外，依次包括导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层；
其中导体由10股的直径0.75mm的软铜线绞合紧实制得；
内屏蔽层为金属屏蔽层，具体由直径为0.5mm的硅锗合金单丝编织成的密度为75％的菱形网状结构；
绝缘层采用辐射交联无卤高阻燃聚烯烃材料制成；
外屏蔽层为半导体屏蔽层，具体由厚度为0.8mm的金红石型二氧化钛薄膜包覆形成；
外护套层为硅橡胶护套层，具体包括以下重量份的原料：聚甲基氢硅氧烷70份、二甲基羟基硅油20份、催化剂0.01份、发泡剂0.5份、阻燃添加剂2份、甲基丙烯酸三氟乙酯1份、聚乙烯醇缩丁醛2份、乙烯基三甲氧基硅烷1份；
其中催化剂为负载在多孔氧化铝上的铂－铑催化剂；发泡剂为偶氮二甲酰胺；阻燃添加剂为磷酸三(2-氯乙基)酯。
本发明还提出了一种高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油、催化剂、发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、乙烯基三甲氧基硅烷，备用；
S2、将聚甲基氢硅氧烷、二甲基羟基硅油和催化剂共同加入到反应釜中，控制反应釜压力为0.5MPa，搅拌5min后，继续边搅拌边依次加入发泡剂、阻燃添加剂、甲基丙烯酸三氟乙酯、聚乙烯醇缩丁醛和乙烯基三甲氧基硅烷，原料加入完毕且搅拌混合均匀后，静置20min，最后经挤出机挤出成型，获得外护套层；
S3、按照从内到外的顺序，将导体，内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和外护套层依次套接设置，制得所需的高性能军用5G通讯装置用硅橡胶软电缆。
性能测试：
对本发明实施例一三以及对比例一中制备的军用电缆进行性能测试，检测结果如下：
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。