[发明专利]用于信号传输的FEP物理发泡线缆绝缘层材料及其制备方法

说明书

本发明涉及泡沫材料技术领域，提供一种用于信号传输的FEP物理发泡线缆绝缘层材料及其制备方法。用于信号传输的FEP物理发泡线缆绝缘层材料按重量份计包括：FEP树脂88‑99.3份，成纤树脂的成核微粉0.2‑7份，硅烷偶联剂0.5‑5份。本发明制得的FEP物理发泡线缆材料发泡度高、泡孔细密均匀、闭孔率高，介电常数和介电损耗显著降低，保证信号得以更快传输，信号失真也更小，可用于信号传输线缆的制作。

技术领域

本发明涉及泡沫材料技术领域，特别涉及一种用于信号传输的FEP物理发泡线缆绝缘层材料及其制备方法。

背景技术

随着信息产业的迅猛发展，电子设备传输性能要求越来越高，对关键传输元件―电缆的要求也越来越要高，希望电缆尺寸更小、电气性能更高。绝缘发泡能很好解决该问题，发泡可降低电缆绝缘复合介电常数，降低电缆衰减，减小电缆绝缘外径；而且更节省材料，可直接降低成本；所以发泡技术在电缆行业的应用，是电缆技术的一次革命，已产生巨大的经济效益和社会效益。

越来越多的使用环境要求电缆既能耐高温又能高度阻燃。传统的聚乙烯发泡电缆很难满足该要求，为了更好地满足市场需要，必须更换材料。有着优异的耐高低温性能(-200℃～260℃)和优异的阻燃性(氧指数达95)的氟塑料是首选材料；电缆行业希望氟塑料能像聚乙烯一样能挤出发泡作电缆绝缘，从根本上解决上述问题。氟塑料在电线电缆行业已成功应用数十年，再加上发泡技术的不断成熟，氟塑料发泡作为电缆的绝缘材料已成为可能。聚全氟乙丙烯(FEP)熔体粘度在1×10⁵Pa.s左右，流动性相对较好，可熔融加工，综合电气性能和加工性能佳，是挤出发泡的首选材料，并已在近几年取得成功商业应用。

CN101100099A公开了一种同轴电缆绝缘层的发泡制造方法和氟塑料发泡材料及材料加工工艺，其中一种混合有纳米材料氟化物或氮化物成核剂的可发泡FEP粒料的加工工艺采用锥形螺杆挤塑机混合挤出，同时还公开了另一种同轴电缆的FEP发泡制造方法，采用氟塑料专用的发泡挤出机将包括抗氧剂、抗铜剂、纳米材料氟化物或氮化物的成核剂在内的各种稳定剂和FEP直接混合挤出，由于现阶段很难将纳米成核剂和聚合物直接熔融分散均匀，因此专利中公开的这两种方法难以将纳米成核剂以纳米尺度均匀分散，最终影响发泡层的泡孔密度、泡孔均匀性和发泡度，并且影响发泡材料的电容值，电容值较高会导致信号传输慢，信号失真较大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供用于信号传输的FEP物理发泡线缆绝缘层材料及其制备方法，采用一步法双阶挤出工艺的制备过程简单高效、易于实现工业化，制得的FEP物理发泡线缆材料具有发泡度高、泡孔细密均匀、闭孔率高、电容值低的特点，可用于信号传输线缆的制作。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于信号传输的FEP物理发泡线缆绝缘层材料，按重量份计包括如下组分：FEP树脂88-99.3份，成纤树脂的成核微粉0.2-7份，硅烷偶联剂0.5-5份。

优选的，成纤树脂的成核微粉，按重量份计包括：成纤树脂85-99.4份，纳米成核剂0.1-5份，硅烷偶联剂0.5-10份。

优选的，成纤树脂选自分散型聚四氟乙烯、热塑性聚酰亚胺、聚醚醚酮中的一种或多种的混合，平均粒径为10-200μm。

优选的，纳米成核剂选自纳米氮化硼、纳米四硼酸钙、纳米氮化硅中的一种或多种的混合，平均粒径为20-100nm。

优选的，硅烷偶联剂选自氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、含氟硅烷偶联剂中的一种或多种的混合。

优选的，成纤树脂的成核微粉制备方法包括如下步骤：将处方量的成纤树脂、纳米成核剂、硅烷偶联剂和适量的无水乙醇加入纳米砂磨机中研磨制成纳米浆料；将纳米浆料烘干，倒入模具中压实，烧结，待模具冷却后采用破碎和研磨工艺制备得到成纤树脂的成核微粉。

进一步优选的，压实压力为100-200MPa，烧结温度为360-380℃。