[发明专利]一种物理发泡氟化物电缆料及其制备方法

说明书

本发明提供一种物理发泡氟化物电缆料，属于电缆料领域，更加属于一种物理发泡氟化物电缆料及其制备方法。我们选择高度热稳定的无机物作为主要成核剂，氮化硼由于热分解温度高(1200℃以上开始在空气中氧化)，极性小可以作为氟树脂很好的成核剂。

技术领域

本发明属于电缆料领域，更加属于一种物理发泡氟化物电缆料及其制备方法。

背景技术

随着通信事业的发展，特别是5G技术的兴起,对用于高温(200℃以上)环境条件比较严酷场所作移动通信设备和高频传输电缆的需求越来越多，如超级计算机机箱内部配线要求绝缘材料阻燃好,高频衰减小，耐温高以及机械强度高等性能。普通聚烯烃物理发泡料由于耐高温性能不足，不阻燃而无法应用。

氟树脂由于具有阻燃性好，机械强度高，耐热，耐寒性优异等特点成为高温高频同轴射频绝缘线的首选材料，目前可以用作同轴射频电缆绝缘且耐温等级在200℃以上的氟材料一般有聚聚四氟乙烯(PTFE)，四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)，四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚(PFA)三种。虽然它们的耐热性，耐寒性和耐化学试剂性优异，且相对介电常数也非常低(2.0～2.1)。然而，随着最近电子设备的高速化(传输速度:10Gbps/秒以上)，通信设备的高频化(1GHz频带)，产生了进一步降低介电常数的必要性。此外由于氟树脂成本高，比重大(一般大于2.1)，因此通过发泡或拉伸对氟树脂组合物进行纤维状化(原纤化)，谋求多孔质化不仅可以降低介电常数和损耗，同时能够大幅度减小密度，节约材料用量，从而降低成本。在国家军用标准GJB 973A-2004《柔软和半硬射频电缆通用规范》及GJB 5163-2001《军用电线电缆系列型谱》中,射频电缆中有微孔PTFE塑料绝缘同轴电缆的结构类型。

由于PTFE无法熔融挤出，只能采用推挤或绕包方法进行生产，生产速度为10m/min左右，连续生产长度只有几百米，因此未被广发采用。PFA有着与PTFE十分相近的诸多优点，例如有相近的长期工作最高温度(长期使用温度高达250)，介电常数和介质损耗几乎不受温度变化影响。最主要是FEP和PFA可以通过熔融挤出的方法进行电线挤出，大大提高了线材的生产效率。因此发泡FPE或PFA非常具有前景。

专利申请号201310096389.X《发泡树脂成型体、发泡绝缘电线和电缆、以及发泡树脂成型体的制造方法》公布了一种通过化学发泡方式使PAF或FEP制造发泡树脂成型体，发泡绝缘电线和电缆,以及发泡树脂成型体的制造方法。但专利中的化学发泡剂为偶氮类或酰肼化合物等强极性有机物，导致材料介电常数和损耗大。同时化学发泡氟树脂的发泡度一般难以达到60％,因此化学发泡氟材料难以用于高频(>10G)以上的通讯领域。而物理发泡物由于发泡度高，介电损耗小从而有着明显的优势。

PFA有着与PTFE十分相近的诸多优点，例如有相近的长期工作最高温度，介电常数和介质损耗几乎不受温度变化的影响。PFA已用于高端同轴电缆绝缘层的挤塑加工，已报道的电缆最高使用频率达到18G Hz。然而PFA成本较高，熔体强度大，不容易高发泡，限制了其使用。而FPE成本相对便宜，但是最高耐温等级只能达到200℃，抗张强度较PFA低。此外从发泡加工特性来看，FEP与PFA有一定的互补性。当二者的MFR相同时，FEP的熔体强度和熔体柔量低于PFA，故FEP泡沫层不及PFA发泡层泡孔细腻均匀，电缆回波损耗略逊筹；FEP/PFA共混物熔体强度高于纯FEP，有助于减小泡孔尺寸。另一方面，FEP黏度低于PFA，PFA/FEP共混物的黏度管达到的发泡度(45％-60％)和加工速度均高于纯PFA。因此物理发泡PFA/FEP共混合金综合两种性能具有明显的优势。

针对上述情况，本发明提供一种物理发泡氟化物电缆料。

发明内容

本发明的第二方面提供一种物理发泡氟化物电缆料，按照重量份计，其制备原料包括：