一种抗电磁干扰柔性抗拉医用电缆制造技术

本发明专利技术提供一种抗电磁干扰柔性抗拉医用电缆，自内而外依次包括中心填充凯夫拉纤维加强芯、围绕加强芯的若干绞合的缆芯、磁性屏蔽层、编织层和外护套层；缆芯包括导体和绝缘层。本发明专利技术提供的磁性屏蔽层通过将被表面被碎片化的羧基官能化的多壁碳纳米管包裹的磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒与具有高导电微结构的Nb2AlC

【技术实现步骤摘要】
一种抗电磁干扰柔性抗拉医用电缆


[0001]本专利技术属于电缆
，具体涉及一种抗电磁干扰柔性抗拉医用电缆。

技术介绍

[0002]近年来，随着电子、信息技术在医用电气设备中的广泛应用，以及新的通信技术(如个人通讯系统、蜂窝电话等)在社会生活各领域的迅速发展，医用电气设备使用时所处的电磁环境日益复杂。一方面，在其使用过程中可能受到周围电气设备等电磁能发射的干扰，造成对患者的伤害；另一方面如果其电磁兼容性指标达不到要求，因其自身也会发射电磁能，可能会影响无线电通讯业务和周围其他设备的正常运行
[0003]监护类医疗器械主要用于临床监护，实时监护患者的心率、血压、血氧、胎心率、呼吸等生理参数指标，可以实时反映患者的生命体征，辅助医护人员观察病患的身体状况，在使用过程中如果发生功能性失效或者故障，将造成监护的失败甚至误导医护人员的诊治。需求逐步向着无线化、网络化、远程监护的方向发展，对其安全性和有效性的要求不断提高。监护类医疗器械一般为小信号传输，在传导抗扰度测试中骚扰信号耦合进设备的电缆或者孔缝等，叠加在传输信号上，两者幅值近似甚至骚扰信号大于传输信号，经放大、处理后骚扰信号会明显地体现在设备上，骚扰设备的正常运行，使设备表现出较差的抗扰性。
[0004]目前，在微创手术设备或监护类医疗器械中均需要用到电缆，如中国专利 CN201220170790.4提供的一种改进型医用电缆，这些电缆只能一次性使用，用完之后就丢弃，这样造成成本的提高及后期废弃物处理燃烧会造成对环境的破坏。另外，电缆在使用过程中，需要频繁移动，上述专利提供的内屏蔽层和外屏蔽层采用镀锡铜编织网层，其屏蔽信号传输能力有限，且及环保性能太差等缺陷；最终给医护操作人员及患者都带来了很大的不便。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述缺陷，提供一种具有双重电磁屏蔽能力的磁性屏蔽层，且内护套层被两种不同编织层夹钳，进而内护套层与外护套层之间具有一层编织层起到机械性能加强作用的抗电磁干扰柔性抗拉医用电缆。
[0006]本专利技术提供如下技术方案：一种抗电磁干扰柔性抗拉医用电缆，自内而外依次包括中心填充凯夫拉纤维加强芯、围绕所述加强芯的若干绞合的缆芯、磁性屏蔽层、编织层和外护套；所述缆芯自内而外依次包括导体和绝缘层，所述绝缘层挤包在所述导体外侧，所述导体为镀银软铜线制成的，所述绝缘层为聚全氟乙丙烯材质制成的；
[0007]所述磁性屏蔽层的制备材料，按重量组分计，包括以下成分：
[0008][0009]进一步地，所述磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒，按重量组分计，包括以下成分：
[0010][0011][0012]进一步地，所述金属氧化物为TiO2、Al2O3、ZrO2、V2O5或HfO2中的一种或几种。
[0013]进一步地，所述三价无机铁盐为FeCl3、Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3中的一种。
[0014]进一步地，所述磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
[0015]1)将所述重量组分的三价铁无机盐溶于乙二醇中，形成0.15M～0.2M浓度的三价铁无机盐乙二醇溶液，然后加入所述重量组分的醋酸钠与所述重量组分的聚乙二醇，以50rpm～100rpm于室温下搅拌30min～40min；
[0016]2)将所述步骤1)得到的混合物加入聚四氟乙烯高压釜中，于250℃～300℃下加热10h～12h，然后冷却至室温，对反应产物进行磁分离收集沉淀，将所述沉淀用蒸馏水与乙醇交替清洗3次～5次后，于120℃～150℃下烘干1h～1.5h，形成磁性Fe3O4颗粒；
[0017]3)将所述步骤2)得到的磁性Fe3O4颗粒溶于浓度为0.1M的盐酸溶液中，形成的悬浮液采用30Hz～35Hz频率的超声振荡处理10min，然后于100rpm～ 130rpm、0℃～4℃下搅拌
45min～60min，外加磁铁使混合溶液倾析，然后加入 10ml乙醇和所述重量组分的聚苯胺，于0℃～4℃、氮气气氛下超声处理30min～ 45min，期间间歇搅拌；
[0018]4)向所述步骤3)得到的混合溶液中加入浓度为10M～15M的HCl溶液，于80rpm～100rpm转速下搅拌，搅拌过程中均匀加入所述重量组分的过硫酸铵，继续于氮气气氛下超声处理10min～20min，采用磁分离收集沉淀，将所述沉淀用蒸馏水与乙醇交替清洗3次～5次后，于120℃～150℃下烘干1h～2h，得到磁性Fe3O4/聚苯胺预聚体；
[0019]5)将所述步骤4)得到的磁性Fe3O4/聚苯胺预聚体溶于甲醇溶液中，采用 40Hz～50Hz的超声波振荡处理5min～10min后，加入所述重量组分的正硅酸乙酯和所述重量组分的金属氧化物纳米颗粒，继续以相同频率振荡处理3min～ 5min后，加入2ml液氨终止反应，于3000rpm/min～3500rpm/min下离心10min，得到所述磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒。
[0020]进一步地，所述磁性屏蔽层的制备材料的制备方法，包括以下步骤：
[0021]S1：将所述重量组分的磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒溶于过氧化氢溶液中，于30Hz～50Hz频率下超声振荡1h～1.5h，然后在100℃～110℃下回流20min～30min小时使其羟基化，然后于90℃～100℃下烘干，得到表面羟基化磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒，；
[0022]S2：将所述步骤S1得到的表面羟基化磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒浸没于二分之一所述重量组分的二甲基甲酰胺中，于200rpm～400rpm转速下搅拌，搅拌过程中逐滴加入所述重量组分的3-氨丙基三乙氧基硅烷，于35℃～ 40℃下预处理30min～45min，然后在100℃～110℃、氩气气氛中保持回流2h～2.5h，并持续以200rpm～400rpm转速搅拌；
[0023]S3：然后将所述S2步骤得到的混合物冷却至室温静置15min，并用去离子水和乙醇交替洗涤得到的沉淀颗粒，于3500rpm/min～4000rpm/min下离心5min，将收集的沉淀颗粒在100℃下干燥过夜，得到表面氨基化磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒；
[0024]S4：将所述重量组分的多壁碳纳米管浸没于体积比为9:1的硝酸与水混合溶液中，于30Hz～50Hz频率下超声振荡45min，然后将得到的混合物于80℃～90℃下回流30min～45min，所述回流期间持续以200rpm～400rpm转速搅拌；
[0025]S5：将所述S4步骤得到的预处理后的多壁碳纳米管冷却至室温，并采用蒸馏水清洗直至pH达到5.5～6，采用5μm～15μm滤膜过滤后于80℃～90℃下烘干，得到带有羧基官能团的多壁碳纳米管；
[0026]S6：将所述S5步骤得到的羧基官能团的多壁碳纳米管浸没于剩余的二分之一所述重量组分的二甲基甲酰胺的三分之一所述重量组分中，采用超声探头振荡，得到碎片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗电磁干扰柔性抗拉医用电缆，其特征在于，自内而外依次包括中心填充凯夫拉纤维加强芯(1-1)、围绕所述加强芯(1-1)的若干绞合的缆芯(1)、磁性屏蔽层(2)、编织层(3)和外护套层(4)；所述缆芯(1)自内而外依次包括导体(11)和绝缘层(12)，所述绝缘层(12)挤包在所述导体(11)外侧，所述导体(11)为镀银软铜线制成的，所述绝缘层(12)为聚全氟乙丙烯材质制成的；所述磁性屏蔽层的制备材料，按重量组分计，包括以下成分：2.根据权利要求1所述的一种高效抗电磁干扰抗拉医用电缆，其特征在于，所述磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒，按重量组分计，包括以下成分：包括以下成分：3.根据权利要求2所述的一种高效抗电磁干扰抗拉医用电缆，其特征在于，所述金属氧化物为TiO2、Al2O3、ZrO2、V2O5或HfO2中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的一种高效抗电磁干扰抗拉医用电缆，其特征在于，所述三价无机铁盐为FeCl3、Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3中的一种。5.根据权利要求2所述的一种高效抗电磁干扰抗拉医用电缆，其特征在于，所述磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
1)将所述重量组分的三价铁无机盐溶于乙二醇中，形成0.15M～0.2M浓度的三价铁无机盐乙二醇溶液，然后加入所述重量组分的醋酸钠与所述重量组分的聚乙二醇，以50rpm～100rpm于室温下搅拌30min～40min；2)将所述步骤1)得到的混合物加入聚四氟乙烯高压釜中，于250℃～300℃下加热10h～12h，然后冷却至室温，对反应产物进行磁分离收集沉淀，将所述沉淀用蒸馏水与乙醇交替清洗3次～5次后，于120℃～150℃下烘干1h～1.5h，形成磁性Fe3O4颗粒；3)将所述步骤2)得到的磁性Fe3O4颗粒溶于浓度为0.1M的盐酸溶液中，形成的悬浮液采用30Hz～35Hz频率的超声振荡处理10min，然后于100rpm～130rpm、0℃～4℃下搅拌45min～60min，外加磁铁使混合溶液倾析，然后加入10ml乙醇和所述重量组分的聚苯胺，于0℃～4℃、氮气气氛下超声处理30min～45min，期间间歇搅拌；4)向所述步骤3)得到的混合溶液中加入浓度为10M～15M的HCl溶液，于80rpm～100rpm转速下搅拌，搅拌过程中均匀加入所述重量组分的过硫酸铵，继续于氮气气氛下超声处理10min～20min，采用磁分离收集沉淀，将所述沉淀用蒸馏水与乙醇交替清洗3次～5次后，于120℃～150℃下烘干1h～2h，得到磁性Fe3O4/聚苯胺预聚体；5)将所述步骤4)得到的磁性Fe3O4/聚苯胺预聚体溶于甲醇溶液中，采用40Hz～50Hz的超声波振荡处理5min～10min后，加入所述重量组分的正硅酸乙酯和所述重量组分的金属氧化物纳米颗粒，继续以相同频率振荡处理3min～5min后，加入2ml液氨终止反应，于3000rpm/min～3500rpm/min下离心10min，得到所述磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒。6.根据权利要求1-5任一所述的一种高效抗电磁干扰柔性抗拉医用电缆，其特征在于，所述磁性屏蔽层的制备材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将所述重量组分的磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒溶于过氧化氢溶液中，于30Hz～50Hz频率下超声振荡1h～1.5h，然后在100℃～110℃下回流20min～30min小时使其羟基化，然后于90℃～100℃下烘干，得到表面羟基化磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒；S2：将所述步骤S1得到的表面羟基化磁性Fe3O4/聚苯胺/金属氧化物纳米颗粒浸没...

【专利技术属性】
技术研发人员：王焱，张海平，王振金，陈彦，陈颖，
申请(专利权)人：湖南华菱线缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：