專利名稱：具有聚醚酰亞胺十字填充件的局域網電纜的制作方法
技術領域：
本申請涉及電纜。更具體地說，這個申請涉及網絡電纜構造。
背景技術：
通信電纜總地分成兩種結構，光纖電纜和金屬導體電纜，每種結構具有自身獨特的一組構造參數，該構造參數會影響通過該電纜承載的通信信號的質量。對于金屬導體電纜，一種類型的結構是LAN (局域網)電纜，其通常由封裝在護套內的四對絞合的絕緣銅導體構成。其他更大型電纜可以采用更多對導體。在這種類型的四對LAN電纜構造中，除了外部護套之外，八根主導體中的每一根 單獨涂敷有絕緣層。在其他部件中，LAN電纜通常包括十字填充件，以用于更好的NEXT (近端串擾)性能。具有十字填充件的一種示例性LAN電纜在現有技術的圖I中示出。在每種情況下，除了電性能考慮之外，還需要滿足特定的機械性能測試。一種這樣的關鍵測試是NFPA 262火焰測試，這是用于測試安裝在空氣調節空間，如建筑物管道系統中的電線和電纜的火焰傳播和煙霧產生的一種標準測試方法。在這方面，FEP (氟化乙烯聚合物)樹脂，得益于其出眾的電和火焰性能，是LAN電纜用途的一種典型的材料選擇。除了用作絞合對的主導體的絕緣外，FEP也同時是用于十字填充件的材料的理想選擇，這是因為它優異的電特性和良好的火焰和煙霧特性。替代的現有技術結構已經使用具有火焰延遲填充件的LDPE和VLDPE (低密度和非常低密度聚乙烯)的混合物。

發明內容
但是，FEP樹脂非常昂貴，且供給源有限，由此替代材料是理想的，只要它們滿足所需的火焰和機械考慮。對于填充的LDPE和VLDPE而言，雖然這些材料能夠使十字填充件達到所需的火焰/煙霧測試，這些填充件導致機械性能降低且使得擠壓更困難。為此目的，提供了一種通信電纜，該通信電纜具有護套，多個絞合對，每個絞合對具有兩根絕緣的導體，所述兩根絕緣的導體圍繞彼此絞合，十字填充件布置在絞合對之間，其中，所述十字填充件由PEI (聚醚酰亞胺)構造。


通過隨后的描述和附圖，將更好地理解本發明，圖中圖I示出具有十字填充件的現有技術LAN電纜；以及圖2示出根據本發明的具有十字填充件的LAN電纜。
具體實施例方式在如圖I所示的一個實施方式中，示出了 LAN (局域網)電纜10。為了說明的目的，本結構的顯著特征在LAN電纜方面進行描述。但是，本發明并不局限于這個方面。需要滿足特定火焰測試需要的其他電纜也可以采用本技術。如圖I所示，LAN電纜10具有護套12，該護套例如由FRPVC (阻燃聚氯乙烯)構成。在護套12之內，具有四個絞合對20。每個絞合對由兩個主導體22構成，所述兩個主導體22圍繞彼此絞合。如圖I所示，主導體22通常由覆蓋有絕緣層24的銅線導體23制成。在本結構中，用于絕緣層24的聚合物材料可以由FRPVC、FEP (氟化乙烯聚合物)、FRPP (阻燃聚丙烯)、PEI (聚醚酰亞胺)、PES (聚醚砜)和PPS (聚苯硫醚)制成。可選的是，在一些對20上的一些絕緣層24可以有第一聚合物，如FEP制成，而在一些對20上的其他絕緣層24可以有FR烯烴，如FRPP制成，以便平衡火焰/煙霧特性、機械特性和成本?？梢岳斫獾皆趯?0上的絕緣層24的絕緣材料的選擇是在本發明的預期之內。例如，在一種結構中，在兩個絞合對20上的絕緣層24有阻燃烯烴成分，優選地FRPP (阻燃聚乙烯)制成，而在剩余兩個絞合對20上的其他兩個絕緣層24由FEP制成。
在另一實施例中，在兩個絞合對20上的絕緣層24由阻燃烯烴成分，優選地FRPP制成，而在剩余兩個絞合對20上的其他兩個絕緣層24由阻燃酰亞胺聚合物，如PEI (聚醚酰亞胺)制成。阻燃聚烯烴，并尤其是FRPP比普通現有技術的EFP和PEI任一個都低價得多。但是，雖然它是耐火焰/煙霧的，但是它不如EFP或PEI那么耐火焰煙霧。如圖2所示，除了絞合對20之外，電纜10還具有PEI制成的十字填充件。在這個方面，PEI具有優異的火焰和煙霧性能以及良好的電特性，以減小NEXT (近端串擾)。此外，雖然PET通常趨于比FEP或者其他類型的聚合物硬，但是，本申請人已經發現具有PEI十字填充件30的電纜呈現出與用FR烯烴十字填充件制造的那些電纜類似的柔性。如此，在另一個實施方式中，本結構考慮向PEI使用添加劑，以改善金屬釋放性(metal release)、可加工性、老化或者火焰和煙霧特性，PEI可以包含有機或無機添加劑。在一個實施例中，PEI可以是聚醚酰亞胺(PEI)和硅氧烷的共聚物。這種共聚物樹脂具有柔性，它可以提供與典型PEI樹脂相關的優點。在另一個實施例中，包含可塑劑的PEI樹脂用于減小產品硬度。這可以附加在對20的如FRPP的絕緣層24的結構和選擇上，來平衡整個電纜10的硬度?；谶@些組合的因素，根據一個結構，如上面所討論的，在兩個或多個絞合對20上的絕緣層24可以由FRPP制成，其具有良好的電特性和良好的機械特性，同時提供低成本解決方案，以在主導體22上提供FR絕緣層。為了提供改善的煙霧/火焰耐久性，主導體22的一對或多對20用PEI絕緣，具有同樣是PEI制成的十字填充件。這增加了非常高的耐火性，導致整個電纜10能夠滿足所需的NFPA 262火焰測試，而不需使用任何FEP。通過在對20和十字填充件30上使用PEI而帶來的增加的硬度可以通過用FRPP絕緣的對20的柔性來抵消，由此不會顯著影響電纜10的柔性。轉到本結構的測試結果，上述NFPA 262火焰測試被應用于電纜，如電纜10，該電纜要用在建筑物中，在通道、高壓間或用于環境空氣分配的其他空間內。在這些區域內的任何電纜必須是“高壓額定的(plenum rated) ”，以便沒有導管地安裝。一個這種高壓額定測試是NFPA 262測試。為了通過NFPA 262測試，這些電纜必須對火焰傳播具有顯著抵抗性并且在燃燒過程中產生非常低等級的煙霧。如上所述，這個煙霧傳播因數直接與電纜10上使用的絕緣層有關，并且尤其是與絞合對20上使用的絕緣層有關。由于使用低煙霧絕緣層的需要，這些高壓額定電纜在NEC (國家電氣代碼)所指定的三種主要推薦的數據通信電纜類型的成本中是最高的。NFPA 262火焰測試使用所謂的Steiner Tunnel的測試設備。這個腔室是25英寸長、18英寸寬和12英寸高。11. 25英寸寬的托盤被裝載有單層電纜，如電纜10，這些電纜10彼此并排放置，以便托盤的寬度被填滿。電纜然后暴露于300，OOObtu火焰中20分鐘。在測試過程中，火焰必須傳播不超過5英尺，峰值煙霧必須不超過O. 5 (log Io/I)的值，并且平均煙霧值必須不超過O. 15 (log Io/I)。要指出的是，Log Io/I表示光學密度，其中I是已經穿過樣本的在特定波長λ下的光強度(透射的光強度)，且Io是在其進入樣本之前的光強度或者入射光強度(或功率)。如果兩次測試的電纜每此之后都滿足所有三項標準，則認為已經通過測試。為了顯示電纜10的效果，PEI制成的十字填充件相對于FR烯烴制成的現有技術十字填充件進行測試。作為控制條件，在每種情況下，外部護套有FRPVC制成，兩對是用EFP 絕緣，兩對是用FR烯烴絕緣。下面的表I示出了 NFPA 262測試的結果表I
權利要求
1.一種通信電纜，所述電纜包括 護套； 多個絞合對，每個絞合對具有兩個圍繞彼此絞合的絕緣導體；以及 布置在所述絞合對之間的十字填充件，其中，所述十字填充件由PEI (聚醚酰亞胺)構成。
2.如權利要求I所述的通信電纜，其中，所述護套由FRPVC(阻燃聚氯乙烯)構成。
3.如權利要求I所述的通信電纜，其中，所述電纜具有四個絞合對。
4.如權利要求3所述的通信電纜，其中，所述絞合對中的兩個利用FR烯烴絕緣。
5.如權利要求4所述的通信電纜，其中，所述絞合對中的兩個利用FEP(氟化乙烯聚合物)絕緣。
6.如權利要求4所述的通信電纜，其中，所述絞合對中的兩個利用PEI(聚醚酰亞胺)絕緣。
7.如權利要求5所述的通信電纜，其中，利用FEP(氟化乙烯聚合物)絕緣的所述兩個絞合對以及利用FR烯烴絕緣的所述兩個絕緣對，與所述PEI十字填充件組合，被構成為通過NFPA 262火焰測試。
8.如權利要求5所述的通信電纜，其中，利用FEP(氟化乙烯聚合物)絕緣的所述兩個絞合對以及利用FR烯烴絕緣的所述兩個絕緣對，與所述PEI十字填充件組合，以在NFPA 262火焰測試條件下，呈現出基本上在0. 26和0. 33之間的峰值煙霧(log Io/I)。
9.如權利要求5所述的通信電纜，其中，利用FEP(氟化乙烯聚合物)絕緣的所述兩個絞合對以及利用FR烯烴絕緣的所述兩個絕緣對，與所述PEI十字填充件組合，以在NFPA 262火焰測試條件下，呈現出基本上在0. 07和0. 09之間的平均煙霧(log Io/I)。
10.如權利要求I所述的通信電纜，其中，所述電纜具有四個絞合對，其中至少一個絞合對利用FR烯烴絕緣，且其中至少一個絞合對利用FEP (氟化乙烯聚合物)絕緣。
11.如權利要求I所述的通信電纜，其中，所述電纜具有四個絞合對，至少一個絞合對利用FR烯烴絕緣,至少一個絞合對利用PEI (聚醚酰亞胺)絕緣。
12.如權利要求10所述的通信電纜，其中，利用FEP(氟化乙烯聚合物)絕緣的所述絞合對以及利用FR烯烴絕緣的所述絕緣對，與所述PEI十字填充件組合，被構成為通過NFPA262火焰測試。
13.如權利要求11所述的通信電纜，其中，利用FEI(聚醚酰亞胺)絕緣的所述絞合對以及利用FR烯烴絕緣的所述絕緣對，與所述PEI十字填充件組合，被構成為通過NFPA 262火焰測試。
全文摘要
一種通信電纜，所述電纜包括護套；多個絞合對，每個絞合對具有兩個圍繞彼此絞合的絕緣導體；以及布置在所述絞合對之間的十字填充件，其中，所述十字填充件由PEI(聚醚酰亞胺)構成。
文檔編號H01B11/08GK102956325SQ20121028052
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月8日 優先權日2011年8月9日
發明者T.奧弗雷, P.克勞施 申請人:尼克桑斯公司