同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物的制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种同轴电缆的制造技术，具体是指一种同轴电缆发泡绝缘层组合物的制备方法。
背景技术
普通的通讯同轴电缆，缆芯由内到外依次是内部导体，环绕绝缘层，金属屏蔽网和护套，自从美国贝尔实验室1929年发明同轴电缆以来，已经经过了数十年的历史。在这期间，同轴电缆的绝缘层的绝缘料主要经过以下几个发展期，第一代电缆采用实芯材料作为填充介质，现在主要把它用于传输视频信号；第二代同轴电缆以化学发泡聚乙烯材料作为绝缘料，虽然高频传输特性有所提高，但其发泡度在50％以下，而且有化学发泡剂残留物，影响介电性能；第三代同轴电缆采用物理发泡泡沫材料作为绝缘料，物理发泡电缆的发泡度可达80％。介质主要成分是氮气，气泡之间是相互隔离的。因此，它具有防潮和低损耗的特点，是目前综合特性最好的同轴电缆；以上工艺和技术是普通同轴电缆的生产工艺和技术。为了解决同轴电缆的耐高温和耐低温及抗酸碱等极端条件、恶劣环境中使用，现有的特种同轴电缆采用氟塑料作为绝缘层，解决了特定条件下的普通同轴电缆不能正常使用的问题。
但目前氟塑料的物理发泡技术常会导致绝缘径向及纵向泡孔均匀度变差，严重在绝缘内部出现“大泡孔”；其次，在水冷却过程中由于绝缘厚度大，融熔塑料受浮力影响，使得紧靠导体的绝缘层出现“串孔”现象；另外由于发泡过程不均匀，也会出现不均匀的大小颗粒。发泡绝缘层泡孔不均匀及“大泡孔”、“串孔”和大小颗粒，不仅均会导致电缆衰减增大，电压驻波性能降低，电压驻波较高，难以达到现有设计的要求；而且还会造成电缆一致性变差，均匀性差、稳定性和抗氧化性能都未达到要求。
少数电缆厂直接购买美国陶氏化工的6944HDPE、1253HDPE、发泡剂0078进行混合配比后制备同轴电缆发泡绝缘层，通过上述配合物制备得到的同轴电缆发泡绝缘层虽然稳定性和抗氧化性能比较好，但是价格昂贵，不宜普遍使用。
目前，还没有解决上述问题更好的电缆物理发泡料配方。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物工艺的改进，该工艺制备得到的同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物具有稳定性、抗氧化性好、机械物理性能优异、发泡挤塑工艺稳定的特点。
本发明的技术方案：同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物的制备方法，包括以下步骤：
1)原材料准备：将聚乙烯、发泡粉和抗氧化剂同时加入到反应容器中；
2)预处理：将装有原材料的反应容器放入搅拌机中进行搅拌，得到均匀的混合物料；
3)挤塑成型：将混合物料装袋后倒入挤塑机中挤压成形，即得成品。
所述的步骤1)中加入的聚乙烯由高密度聚乙烯和低密度聚乙烯混合而成，所述的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的重量比为2∶1。
所述的高密度聚乙烯由8380号高密度聚乙烯和60550号高密度聚乙烯混合而成，所述的低密度聚乙烯为1C7A号低密度聚乙烯；所述的8380号高密度聚乙烯、60550号高密度聚乙烯与1C7A号低密度聚乙烯的重量比为1∶1∶1。
所述的8380号高密度聚乙烯、60550号高密度聚乙烯与1C7A号低密度聚乙烯均可外购得到，三者均选用浓度为100％的纯物质。
所述的步骤1)中聚乙烯、发泡粉、抗氧化剂三者的重量比为2000～3000∶4～8∶150～250。
所述的发泡粉来自福建榕昌化工产发泡粉，外观黄色，纯度100％。
所述的抗氧剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168或抗氧化剂1076中的任意一种。抗氧化剂1010的化学名称：四[甲基-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；抗氧化剂168的化学名称：亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯；抗氧化剂1076的化学名称：3，5-二叔丁基-4羟基苯基丙酸十八碳醇酯。抗氧化剂选用粉末状，纯度为100％，直接外购于中国石化兰州分公司生产的。
所述的步骤2)中搅拌机的搅拌速度为240～360rpm/min搅拌10～30分钟；直至发泡粉完全黏附在聚乙烯上。
所述的步骤3)中挤塑成型步骤如下：
a、先将挤塑机开启，机内螺杆加热，混合物料进入挤塑机后，遇螺杆高温融化；
b、将融化后的混合物料经挤塑机主机的转速、温度调正后，再经过高压注氮，使得混合物料在挤塑机内均化、熔融，最后被螺杆挤出机头；
c、被螺杆挤出机头的混合物料经牵引机的速度调正后，成型。
所述步骤3)中机内螺杆的温度加热至160～180℃，挤塑机的转动速度在40rad/min～80rad/min。
所述步骤3)中挤塑机内充入氮气的量1～4kg。
所述步骤3)中牵引机采用前后双牵引，牵引机的转速控制在30rad/min～50rad/min。前后双牵引具体是指：在芯线生产线的两头有两台牵引机，两台牵引机同时转动，则将芯线顺利拉出，起到牵引芯线的作用。
文件中提及的8380号高密度聚乙烯产自韩国韩华，产品型号为：8380；可直接外购得到。
60550号高密度聚乙烯产自中国石化兰州分公司，产品型号为：60550；可直接外购得到。
1C7A号低密度聚乙烯产自中国石化燕山分公司，产品型号为：1C7A；可直接外购得到。
本发明地有意效果是：能有效地防止电缆芯线内导体的氧化及线径的准确控制，解决电缆芯线存在的质量问题，具有防止生产和使用过程中发生氧化、降解、老化的情况，缓慢氧化时间，泡沫绝缘层的机械物理性能优异以及容易保持发泡挤塑工艺稳定优点。通过该制备方法制备得到的同轴电缆发泡绝缘层组合物稳定性和抗氧化性能较好，经实验检测得到的同轴电缆发泡绝缘层组合物各项性能优异。
本发明中涉及的配比及其百分含量均以重量计。
【具体实施方式】
以下结合实施例，对本发明的技术方案作进一步说明，但这些实施例的目的并不在于限制本发明的保护范围。在这些实施例中，除另有说明外，所有百分含量均以重量计。
实施例1：
同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物的制备方法，包括以下步骤：
在反应容器中加入20000克聚乙烯(8380号高密度聚乙烯、60550号高密度聚乙烯与1C7A号低密度聚乙烯重量比为1∶1∶1的混合物)、48克的发泡粉、1750克的抗氧化剂；混合均匀后将反应容器放入搅拌机中进行搅拌，搅拌速度为240rpm/min，搅拌10分钟；直至发泡粉完全黏附在聚乙烯上；最后将混合物料装袋后倒入挤塑机中挤压成形，即得成品。
所述的挤塑成型步骤如下：a、先将挤塑机开启，机内螺杆加热至160℃，混合物料进入挤塑机后，遇螺杆高温融化；b、将融化后的混合物料经挤塑机主机调正，调整时的转速为40rad/min、温度为220℃，调正后向挤塑机内充入3200克量的氮气，使得混合物料在挤塑机内均化、熔融，最后被螺杆挤出机头；c、被螺杆挤出机头的混合物料经牵引机调正后、成型，牵引机采用前后双牵引，牵引机的转速控制为30rad/min；得到22850克的同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物；产品得率为91.4％。用实施例1制备得到的同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物制成的电缆各项指标数据如下：
实施例1为材料制备得到的电缆各项指标数据如下：
平均阻抗 74Ω 驻波比 1.1 电容值 5.1pf/100m 回波损耗(1-3G)20℃ 25db
检测得到的电缆各项指标数据均符合国家相关标准。
实施例2：
同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物的制备方法，包括以下步骤：
在反应容器中加入25000克的聚乙烯(8380号高密度聚乙烯、60550号高密度聚乙烯与1C7A号低密度聚乙烯重量比为1∶1∶1的混合物)、60克的发泡粉、2250克的抗氧化剂；混合均匀后将反应容器放入搅拌机中进行搅拌，搅拌速度为300rpm/min，搅拌20分钟；直至发泡粉完全黏附在聚乙烯上；最后将混合物料装袋后倒入挤塑机中挤压成形，即得成品。
所述的挤塑成型步骤如下：a、先将挤塑机开启，机内螺杆加热至170℃，混合物料进入挤塑机后，遇螺杆高温融化；b、将融化后的混合物料经挤塑机主机调正，调整时的转速为50rad/min、温度为200℃，调正后向挤塑机内充入4000量的氮气，使得混合物料在挤塑机内均化、熔融，最后被螺杆挤出机头；c、被螺杆挤出机头的混合物料经牵引机调正后、成型，牵引机采用前后双牵引，牵引机的转速控制为40rad/min；得到28450克的同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物；产品得率为91％。用实施例2制备得到的同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物制成的电缆各项指标数据如下：
实施例2为材料制备得到的电缆各项指标数据如下：
平均阻抗 75Ω 驻波比 1.0 电容值 5.1pf/100m 回波损耗(1-3G)20℃ 28db
检测得到的电缆各项指标数据均符合国家相关标准。
实施例3：2000～3000∶4～8∶150～250。
同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物的制备方法，包括以下步骤：
在反应容器中加入30000克的聚乙烯(8380号高密度聚乙烯、60550号高密度聚乙烯与1C7A号低密度聚乙烯重量比为1∶1∶1的混合物)、80克的发泡粉、2500克的抗氧化剂；混合均匀后将反应容器放入搅拌机中进行搅拌，搅拌速度为360rpm/min，搅拌30分钟；直至发泡粉完全黏附在聚乙烯上；最后将混合物料装袋后倒入挤塑机中挤压成形，即得成品。
所述的挤塑成型步骤如下：a、先将挤塑机开启，机内螺杆加热至180℃，混合物料进入挤塑机后，遇螺杆高温融化；b、将融化后的混合物料经挤塑机主机调正，调整时的转速为60rad/min、温度为250℃，调正后向挤塑机内充入2500量的氮气，使得混合物料在挤塑机内均化、熔融，最后被螺杆挤出机头；c、被螺杆挤出机头的混合物料经牵引机调正后、成型，牵引机采用前后双牵引，牵引机的转速控制为50rad/min；得到32000克的同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物；产品得率为91.2％。用实施例3制备得到的同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物制成的电缆各项指标数据如下：
实施例3为材料制备得到的电缆各项指标数据如下：
平均阻抗 76Ω 驻波比 1.05 电容值 5.1pf/100m 回波损耗(1-3G)20℃ 30db
检测得到的电缆各项指标数据均符合国家相关标准。
综上所述，本发明制备得到的同轴电缆芯线发泡绝缘层组合物各项指标均符合国家相关标准，具有较好地稳定性、抗氧化性好、机械物理性能优异、发泡挤塑工艺稳定的特点。