一种柔性可拉伸自愈合屏蔽导线及其制备方法

1.本发明属于柔性导线技术领域，具体涉及一种柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，特别地，本发明还涉及该柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的制备方法。


背景技术：

2.导线外部有导体包裹的导线叫屏蔽导线，包裹的导体叫屏蔽层，通过接地，将干扰信号导入大地，起到避免干扰信号进入内层导体，同时降低传输信号的损耗。传统的屏蔽导线用铜编织、铜箔或铝箔作为屏蔽层。铜编织加工工艺成本高，生产速度慢；铜箔或铝箔耐弯折强度较差，当反复弯折或有震动、摩擦时容易破裂，产生信号衰减。
3.在高速系统设计中，集成电路引脚、高频信号线和各类接插头都是柔性印刷电子设计中常见的辐射干扰源，它们散发的电磁波就是电磁干扰，自身和其他系统都会因此影响正常工作。例如，柔性电子器件中传输高压电的时候，会产生高频串扰，因此急需开发一种柔性可拉伸的屏蔽导线。


技术实现要素：

4.本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
5.为了提高电子、电信、电力、等电子设备的抗干扰能力，屏蔽导线中通常采用屏蔽层提高抗电磁干扰，阻碍线缆内部的信号损失及外部信号干扰。相关技术中主要是通过铜网、铜箔等金属屏蔽层进行屏蔽，但是由于金属耐弯折性差，屏蔽层在长期使用过程中容易破损失效。而现有的柔性可拉伸导线一般只有导电内芯和绝缘外壳，不具有屏蔽性能。
6.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
7.为此，本发明的实施例提出一种柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，能够提高抗电磁干扰能力，具有柔性可拉伸性能，并且屏蔽层具有自愈合功能，可以在柔性电子领域应用。
8.根据本发明第一个方面实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，由内至外依次包括柔性导电层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层，所述柔性屏蔽层包括：
9.1-20％的第一导电组分；
10.3-10％的第二导电组分；
11.60-94％的树脂；及
12.3-10％的交联剂；
13.以质量百分含量计。
14.根据本发明第一个方面实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果：1、本发明实施例中在柔性可拉伸导线中引入柔性屏蔽层，提高了抗电磁干扰能力，导电层、屏蔽层和绝缘层都采用柔性可拉伸材料，使得最终得到的屏蔽导线具有柔性可拉伸性能，具有良好的屏蔽效果和导电性，在柔性可拉伸导电体系的拉伸过程中对导电性影响很小；2、本发明实施例屏蔽层中的第二导电组分提供主要导电功能，保证屏蔽性能，通过加入第一导电组分，提高了第二导电组分之间的导电搭接，增加了导电通路，提高了导电性能，且可
以形成电磁波的多重反射，使电磁波产生额外的损耗，提高了屏蔽性能；3、本发明实施例中的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的屏蔽效能可以达到70-90db，沿长度方向的可拉伸性能达到200-300％；4、本发明实施例的屏蔽层中加入了交联剂硼酸、苯硼酸、四硼酸钠或3
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羧基苯硼酸，通过硼酸酯键形成自愈合网络，在键断裂后能够快速成键，恢复材料导电性能和屏蔽性能，在拉伸的过程中，微裂缝可以进行自愈合，保证了体系的导电性能和屏蔽性能良好，并且交联剂与树脂进行交联后起到了粘结作用，保证屏蔽层的成膜性；5、本发明实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线能够应用在无线电传输设备、音频设备、网络传输设备等，能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作，并且自身不会辐射过量的电磁波干扰周围其他设备及网络的正常工作。
15.根据本发明第一个方面实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，其中，所述第一导电组分包括石墨烯、碳纳米管或钛碳化铝中的至少一种；和/或，所述第二导电组分包括银纳米线、银纳米颗粒、镍纳米颗粒、铜纳米线、铜纳米颗粒、金纳米线或金纳米颗粒中的至少一种；和/或，所述树脂包括羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基改性的聚氨酯或天然橡胶中的至少一种；所述交联剂包括硼酸、苯硼酸、四硼酸钠或3-羧基苯硼酸中的至少一种。
16.根据本发明第一个方面实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，其中，所述柔性导电层包括0-20％的液态金属、10-40％的纳米导电材料、30-87％的树脂和3-10％的交联剂，以质量百分含量计。
17.根据本发明第一个方面实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，其中，所述液态金属包括镓铟合金、镓锡铟合金、镓铝合金或镓铋合金中的至少一种，含量为5-20％；和/或，所述纳米导电材料包括银纳米线、银纳米颗粒、铜纳米线、铜纳米颗粒、金纳米线、金纳米颗粒、碳纳米管或石墨烯中的至少一种；所述树脂包括羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基改性的聚氨酯或天然橡胶中的至少一种；和/或，所述交联剂包括硼酸、苯硼酸、四硼酸钠或3-羧基苯硼酸中的至少一种。
18.根据本发明第一个方面实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，其中，所述柔性内绝缘层或外绝缘层包括90-97％的树脂和3-10％的交联剂，以质量百分含量计，其中，所述树脂包括羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基改性的聚氨酯或天然橡胶中的至少一种，和/或，所述交联剂包括硼酸、苯硼酸、四硼酸钠或3-羧基苯硼酸中的至少一种。
19.本发明第二个方面的实施例提供了一种柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的制备方法，包括将柔性导电层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层材料分别装入针筒，进行同轴打印，得到柔性可拉伸屏蔽自愈合导线。
20.根据本发明第二个方面实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果：本发明实施例中采用四层同轴打印的方式制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，制备方法简单，制得的导线具有优异的屏蔽性能和拉伸性能。
21.根据本发明第二个方面实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的制备方法，其中，将所述柔性导电层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层分别加热至160-190℃，保持 1-3小时后，降至室温，将各层材料分别装入针筒，进行同轴打印，打印速度为0.5-100mm/s，打印气压为5-90psi。
22.本发明第三个方面实施例提供了一种柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的制备方法，包括如下步骤：
23.a、将所述柔性导电层材料放入第一模具中，加热固化成型后脱掉所述第一模具，得到成型的柔性导电层；
24.b、将所述步骤a中得到的成型的柔性导电层放入第二模具中心位置，将柔性内绝缘层材料放入所述第二模具中，加热固化成型后脱掉所述第二模具，得到成型的外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层；
25.c、将所述步骤b中得到的至少一股成型的外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层放入第三模具中心位置，将柔性屏蔽层材料放入所述第三模具中，加热固化成型后脱掉所述第三模具，得到成型的由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层；
26.d、将所述步骤c中得到的成型的由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层放入第四模具中心位置，将柔性外绝缘层材料放入所述第四模具中，加热固化成型后脱掉所述第四模具，得到成型的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线。
27.根据本发明第三个方面实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果：本发明实施例中采用模具成型的方式制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，能够制备单股导线，也可以根据需要制备多股导线，制备方法简单，易于应用，制得的导线具有优异的屏蔽性能和拉伸性能。
28.本发明第四个方面实施例提供了一种柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的制备方法，包括如下步骤：
29.a、将柔性导电层和柔性内绝缘层材料分别装入针筒，进行同轴打印，得到外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层；
30.b、将所述步骤a中得到的至少一股外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层放入第一模具中心位置，将柔性屏蔽层材料放入所述第一模具中，加热固化成型后脱掉所述第一模具，得到成型的由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层；
31.c、将所述步骤b中得到的成型的由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层放入第二模具中心位置，将柔性外绝缘层材料放入所述第二模具中，加热固化成型后脱掉所述第二模具，得到成型的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线。
32.根据本发明第四个方面实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果：本发明实施例中采用模具成型和同轴打印相结合的方式制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，能够制备单股导线，也可以根据需要制备多股导线，制备方法简单，易于应用，制得的导线具有优异的屏蔽性能和拉伸性能。
33.根据本发明第四个方面实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的制备方法，其中，在所述步骤a之前还包括步骤aa，将柔性导电层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层材料分别加热至160-190℃，保持1-3小时后，降至室温；和/或，所述步骤a中，打印速度为0.5-100mm/s，打印气压为5-90psi；和/或，所述步骤b或c中，所述固化成型的温度为60-120℃，固化时间为10-90分钟。
附图说明
34.图1是本发明实施例1中同轴打印系统结构示意图；
35.图2是本发明实施例1中同轴打印针头结构及打印的导线结构示意图；
36.图3是本发明实施例1中制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的结构示意图；
37.图4是本发明实施例6中采用的模具结构示意图；
38.图5是本发明实施例7中制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的结构示意图；
39.图6是本发明实施例8中同轴打印系统结构示意图；
40.图7是本发明实施例8中同轴打印针头结构及打印的导线结构示意图。
具体实施方式
41.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
42.根据本发明第一个方面实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，由内至外依次包括柔性导电层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层，所述柔性屏蔽层包括：
43.1-20％的第一导电组分；
44.3-10％的第二导电组分；
45.60-94％的树脂；及
46.3-10％的交联剂；
47.以质量百分含量计。
48.本发明实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线对柔性导电层、柔性内绝缘层和柔性外绝缘层没有特别限制，只要能使导线具有柔性特性均可以采用。
49.根据本发明第一个方面实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果：1、本发明实施例中在柔性可拉伸导线中引入柔性屏蔽层，提高了抗电磁干扰能力，导电层、屏蔽层和绝缘层都采用柔性可拉伸材料，使得最终得到的屏蔽导线具有柔性可拉伸性能，具有良好的屏蔽效果和导电性，在柔性可拉伸导电体系的拉伸过程中对导电性影响很小；2、本发明实施例屏蔽层中的第二导电组分提供主要导电功能，保证屏蔽性能，通过加入第一导电组分，提高了第二导电组分之间的导电搭接，增加了导电通路，提高了导电性能，且可以形成电磁波的多重反射，使电磁波产生额外的损耗，提高了屏蔽性能；3、本发明实施例中的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的屏蔽效能可以达到70-90db，可拉伸性能达到200-300％； 4、本发明实施例的屏蔽层中加入了交联剂硼酸、苯硼酸、四硼酸钠或3-羧基苯硼酸，通过硼酸酯键形成自愈合网络，在键断裂后能够快速成键，恢复材料导电性能和屏蔽性能，在拉伸的过程中，微裂缝可以进行自愈合，保证了体系的导电性能和屏蔽性能良好，并且交联剂与树脂进行交联后起到了粘结作用，保证屏蔽层的成膜性；5、本发明实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线能够应用在无线电传输设备、音频设备、网络传输设备等，能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作，并且自身不会辐射过量的电磁波干扰周围其他设备及网络的正常工作。
50.根据本发明第一个方面实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，其中，所述第一导电组分包括石墨烯、碳纳米管或钛碳化铝中的至少一种；和/或，所述第二导电组分包括银纳米线、银纳米颗粒、镍纳米颗粒、铜纳米线、铜纳米颗粒、金纳米线或金纳米颗粒中的至少一种；和/或，所述树脂包括羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基改性的聚氨酯或天然橡胶中的至少一种；和/或，所述交联剂包括硼酸、苯硼酸、四硼酸钠或3-羧基苯硼酸中的至少一种。
51.根据本发明第一个方面实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，其中，所述柔性导
电层包括0-20％的液态金属、10-40％的纳米导电材料、30-87％的树脂和3-10％的交联剂，以质量百分含量计，优选地，所述液态金属包括镓铟合金、镓锡铟合金、镓铝合金或镓铋合金中的至少一种，优选地，柔性导电层中液态金属含量为5-20％；和/或，所述纳米导电材料包括银纳米线、银纳米颗粒、铜纳米线、铜纳米颗粒、金纳米线、金纳米颗粒、碳纳米管或石墨烯中的至少一种；和/或，所述树脂包括羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基改性的聚氨酯或天然橡胶中的至少一种；和/或，所述交联剂包括硼酸、苯硼酸、四硼酸钠或3-羧基苯硼酸中的至少一种。本发明实施例中导电层选取的材料具有优异的导电性能，在柔性可拉伸导电体系的拉伸过程中对导电性影响很小。液态金属为液态，在拉伸过程中依然具有良好的导电性；金属纳米材料或导电碳材料通过导电渗流网络形成良好导电通路，在拉伸过程中金属纳米材料虽有滑移，但是由于液态金属在纳米材料搭接处起到导电桥接的作用，导电渗流网络的整体导电性能依然很好。而且，本发明实施例中还含有交联剂硼酸、苯硼酸、四硼酸钠或3-羧基苯硼酸，在拉伸过程中，微裂缝可以进行自愈合，保证了体系的导电性能良好。
52.根据本发明第一个方面实施例的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，其中，所述柔性内绝缘层或外绝缘层包括90-97％的树脂和3-10％的交联剂，以质量百分含量计，其中，所述树脂包括羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基改性的聚氨酯或天然橡胶中的至少一种，和/或，所述交联剂包括硼酸、苯硼酸、四硼酸钠或3-羧基苯硼酸中的至少一种。本发明实施例的绝缘层中加入了交联剂硼酸、苯硼酸、四硼酸钠或3-羧基苯硼酸，在拉伸过程中，微裂缝可以进行自愈合，保证了绝缘层的绝缘性能。
53.本发明第二个方面的实施例提供了一种柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的制备方法，包括如下步骤：
54.a、根据本发明第一个方面实施例柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的所述柔性导电层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层各层配方，取设计配比的所述柔性导电层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层材料，优选地，将导线各层材料分别加热至160-190℃，保持1-3小时后，降至室温；
55.b、将步骤a的各层材料分别装入针筒，进行同轴打印，优选地，打印速度为0.5-100mm/s, 打印气压为5-90psi，得到柔性可拉伸自愈合屏蔽导线。
56.根据本发明第二个方面实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果：本发明实施例中采用四层同轴打印的方式制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，制备方法简单，制得的导线具有优异的屏蔽性能和拉伸性能。
57.本发明第三个方面实施例提供了一种柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的制备方法，包括如下步骤：
58.a、根据本发明第一个方面实施例柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的所述柔性导电层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层各层配方，取设计配比的所述柔性导电层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层材料；
59.b、将柔性导电层材料放入第一模具中，加热固化成型后脱掉所述第一模具，优选地，固化成型温度为60-120℃，固化时间为10-90分钟，得到成型的导电层；
60.c、将步骤b中得到的成型的柔性导电层放入第二模具中心位置，将柔性内绝缘层材料放入第二模具中，加热固化成型后脱掉所述第二模具，优选地，固化成型温度为60-120
℃，固化时间为10-90分钟，得到成型的外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层；
61.d、将所述步骤c中得到的至少一股成型的外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层放入所述第三模具中心位置，将柔性屏蔽层材料放入所述第三模具中，加热固化成型后脱掉所述第三模具，优选地，固化成型温度为60-120℃，固化时间为10-90分钟，得到成型的由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层；
62.e、将所述步骤d中得到的成型的由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层放入第四模具中心位置，将柔性外绝缘层材料放入所述第四模具中，加热固化成型后脱掉所述第四模具，优选地，固化成型温度为60-120℃，固化时间为10-90分钟，得到成型的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线。
63.根据本发明第三个方面实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果：本发明实施例中采用模具成型的方式制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，能够制备单股导线，也可以根据需要制备两股、三股、四股、五股
……
等多股导线，制备方法简单，易于应用，制得的导线具有优异的屏蔽性能和拉伸性能。
64.本发明第四个方面实施例提供了一种柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的制备方法，包括如下步骤：
65.a、根据本发明第一个方面实施例柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的所述柔性导电层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层各层配方，取设计配比的所述柔性导电层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层材料，优选地，将导线各层材料分别加热至160-190℃，保持1-3小时后，降至室温；
66.b、将步骤a的柔性导电层和柔性内绝缘层材料分别装入针筒，进行同轴打印，得到外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层，优选地，打印速度为0.5-100mm/s，打印气压为5-90 psi；
67.c、将所述步骤b中得到的至少一股外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层放入第一模具中心位置，将柔性屏蔽层材料放入所述第一模具中，加热固化成型后脱掉所述第一模具，优选地，固化成型温度为60-120℃，固化时间为10-90分钟，得到成型的由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层；
68.d、将所述步骤c中得到的成型的由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层放入第二模具中心位置，将柔性外绝缘层材料放入所述第二模具中，加热固化成型后脱掉所述第二模具，优选地，固化成型温度为60-120℃，固化时间为10-90分钟，得到成型的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线。
69.根据本发明第四个方面实施例的具有的独立权利要求带来的优点和技术效果：本发明实施例中采用模具成型和同轴打印相结合的方式制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，能够制备单股导线，也可以根据需要制备两股、三股、四股、五股
……
等多股导线，制备方法简单，易于应用，制得的导线具有优异的屏蔽性能和拉伸性能。
70.采用本发明各实施例的制备方法最终均可得到柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，其中导电层直径为2-10mm，内绝缘层厚度为0.2-2mm，屏蔽层厚度为0.1-1mm，外绝缘层厚度为 0.5-5mm。
71.本发明实施例中，可以将同轴打印和模具成型方法相结合，从内到外的四层中，可以选择同轴打印导电层，其余层采用模具成型的方式，制得柔性可拉伸自愈合屏蔽导线；也
可以同轴打印导电层+内绝缘层，或者同轴打印导电层+内绝缘层+屏蔽层，其余层采用模具成型，制得柔性可拉伸自愈合屏蔽导线。
72.本发明实施例中所采用的原料均可以市场购买获得。
73.实施例1采用同轴打印成型制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线
74.配制导电层：按照6wt％的镓锡铟合金、30wt％铜纳米线、59wt％羟基封端的pdms(即羟基封端的聚二甲基硅氧烷)和5wt％硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到165℃，保持1.5小时后，交联剂固体粉末硼酸与羟基封端的pdms发生反应形成硼酸酯键，体系为透明胶体状，降温到室温，装入针筒备用；
75.配制内绝缘层：按照95wt％羟基改性的聚氨酯和5wt％苯硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到160℃，保持2小时后，交联剂固体粉末苯硼酸与羟基改性的聚氨酯发生反应形成硼酸酯键，体系为透明胶体状，降温到室温，装入针筒备用；
76.配制屏蔽层：按照5wt％石墨烯、4wt％银纳米颗粒、83wt％羟基封端的pdms和8wt％硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到170℃，保持1小时后，交联剂固体粉末硼酸与羟基封端的pdms发生反应形成硼酸酯键，体系为透明胶体状，降温到室温，装入针筒备用；
77.配制外绝缘层：按照96wt％天然橡胶和4wt％苯硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到190℃，保持1小时后，交联剂固体粉末苯硼酸与羟基改性的聚氨酯发生反应形成硼酸酯键，体系为透明胶体状，降温到室温，装入针筒备用。
78.如图1和图2所示，将导电层、内绝缘层、屏蔽层和外绝缘层材料分别装入打印针筒1、打印针筒2、打印针筒3和打印针筒4中，具体地，参见图2，打印针筒1、打印针筒2、打印针筒3和打印针筒4分别与喷头中心层、第一喷头中间层、第二喷头中间层和喷头外层的点胶系统一一对应连接。调控打印参数，进行柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的同轴打印。优选的，打印速度为20mm/s，导电层打印气压为25psi，内绝缘层打印气压为50psi，屏蔽层打印气压为40psi，外绝缘层打印气压为80psi。
79.制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线结构见图3，本实施例制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线导电层直径为3mm，内绝缘层厚度为0.5mm，屏蔽层厚度为0.2mm，外绝缘层厚度为4mm，屏蔽效能为75db，沿导线长度方向可拉伸230％，导线单位长度电阻为0.5ω/m，当导线拉伸率为断裂伸长率的80％时，导线单位长度电阻为0.52ω/m，导线屏蔽效能为 73db。
80.实施例2采用同轴打印成型制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线
81.与实施例1的方法相同，不同之处在于屏蔽层的配方不同。实施例2中屏蔽层的配方为1wt％钛碳化铝、8wt％银纳米颗粒、83wt％羟基封端的pdms和8wt％四硼酸钠。
82.采用实施例2的方法制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线结构可参考图3，本实施例制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线导电层直径为3mm，内绝缘层厚度为0.5mm，屏蔽层厚度为0.2mm，外绝缘层厚度为4mm，制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的屏蔽效能为70 db，沿导线长度方向可拉伸235％，导线单位长度电阻为0.51ω/m，当导线拉伸率为断裂伸长率的80％时，导线单位长度电阻为0.53ω/m，导线屏蔽效能为62db。
83.实施例3采用同轴打印成型制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线
84.与实施例1的方法相同，不同之处在于屏蔽层的配方不同。实施例3中屏蔽层的配
方为3wt％石墨烯、3wt％银纳米颗粒、91wt％羟基改性的聚氨酯和3wt％3-羧基苯硼酸。
85.采用本实施例3中的方法制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线结构可参见图3，本实施例制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线导电层直径为3mm，内绝缘层厚度为0.5mm，屏蔽层厚度为0.2mm，外绝缘层厚度为4mm，制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的屏蔽效能为 71db，沿导线长度方向可拉伸280％，导线单位长度电阻为0.5ω/m，当导线拉伸率为断裂伸长率的80％时，导线单位长度电阻为0.52ω/m，导线屏蔽效能为68db。
86.实施例4采用同轴打印成型制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线
87.与实施例1的方法相同，不同之处在于屏蔽层的配方不同。实施例4中屏蔽层的配方为20wt％石墨烯、10wt％银纳米颗粒、67wt％羟基改性的聚氨酯和3wt％硼酸。
88.采用实施例4中的方法制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线结构可参考图3，本实施例制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线导电层直径为3mm，内绝缘层厚度为0.5mm，屏蔽层厚度为0.2mm，外绝缘层厚度为4mm，制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的屏蔽效能为90 db，沿导线长度方向可拉伸200％，导线电阻单位长度为0.48ω/m，当导线拉伸率为断裂伸长率的80％时，导线单位长度电阻为0.51ω/m，导线屏蔽效能为88db。
89.实施例5采用同轴打印成型制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线
90.与实施例1的方法相同，不同之处在于导电层的配方不同。实施例5中的导电层配方为36wt％铜纳米线、59wt％羟基封端的pdms和5wt％硼酸。
91.采用实施例5的方法制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线结构可参考图3，本实施例制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线导电层直径为3mm，内绝缘层厚度为0.5mm，屏蔽层厚度为0.2mm，外绝缘层厚度为4mm，制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的屏蔽效能为76db，沿导线长度方向可拉伸240％，导线单位长度电阻为1.5ω/m，当导线拉伸率为断裂伸长率的80％时，导线单位长度电阻为5.3ω/m，导线屏蔽效能为74db。
92.实施例6采用模具成型的方法制备柔性可拉伸自愈合屏蔽导线
93.配制导电层：按照15wt％的镓铝合金、10wt％碳纳米管、65wt％羟基改性的聚氨酯和 10wt％硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到165℃，保持 1.5小时后，降温到室温，备用；
94.配制内绝缘层：按照90wt％羟基改性的聚氨酯和10wt％苯硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到160℃，保持2小时后，降温到室温，备用；
95.配制屏蔽层：按照15wt％碳纳米管、10wt％镍纳米颗粒、70wt％羟基改性的聚氨酯和 5wt％硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到170℃，保持1 小时后，降温到室温，备用；
96.配制外绝缘层：按照90wt％天然橡胶和10wt％苯硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到190℃，保持1小时后，降温到室温，备用。
97.如图4所示，模具成型方法采用的模具用于注入导线材料，模具内部具有圆柱体空腔。优选地，模具为结构相同的子模具a和自模具b组合而成，子模具a和子模具b均为设置有半圆形凹槽的长型模块，将子模具a与子模具b设置有凹槽的一面组合后，形成内部具有圆柱体空腔的模具，将模具分为相同的两个部分，一方面制作模具的生产成本低，第二方面便于模具的组装和拆卸。
98.本实施例中，第一模具、第二模具、第三模具和第四模具依次用于制备柔性导电
层、柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层，其中第一模具、第二模具、第三模具、和第四模具的圆柱体空腔半径依次增大。
99.将混合均匀的柔性导电层材料放入第一模具，80℃加热20分钟固化成型后脱掉第一模具，得到成型的导电层；将成型的导电层放入第二模具中心位置，再将混合均匀的柔性内绝缘层材料放入第二模具，90℃加热10分钟固化成型后脱掉第二模具，得到成型的在外侧包覆有内绝缘层的柔性导电层；将外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层放入第三模具中心位置，混合均匀的屏蔽层材料放入第三模具，85℃加热15分钟固化成型后脱掉第三模具，得到成型的由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层；将由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层放入第四模具中心位置，混合均匀的柔性外绝缘层材料放入第四模具，110℃加热10分钟固化成型后脱掉第四模具，得到成型的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，其中柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的柔性导电层由内至外依次包覆有柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层。
100.本实施例最终制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线导电层直径为6mm，内绝缘层厚度为 0.6mm，屏蔽层厚度为0.5mm，外绝缘层厚度为4mm，屏蔽效能为86db，沿导线长度方向可拉伸205％，导线单位长度电阻为0.65ω/m，当导线拉伸率为断裂伸长率的80％时，导线单位长度电阻为0.68ω/m，导线屏蔽效能为84db。
101.实施例7采用模具成型的方法制备多股柔性可拉伸自愈合屏蔽导线
102.实施例7与实施例6的区别在于：将多股成型的外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层放入第二模具中心位置，混合均匀的柔性屏蔽层材料放入模具，85℃加热15分钟固化成型后脱掉模具，得到成型的由内至外依次包覆有柔性屏蔽层和柔性内绝缘层的导电层。本实施例中的多股优选为三股。
103.本实施例制得的可拉伸自愈合屏蔽导线为三股导线，每股成型的导电层外侧包覆有内绝缘层，三股外侧包覆有内绝缘层的导电层依次被屏蔽层和外绝缘层包覆，结构见图5，导电层直径为6mm，内绝缘层厚度为0.7mm，屏蔽层厚度为0.5mm，外绝缘层厚度为4 mm，屏蔽效能为88db，沿导线长度方向可拉伸206％，导线单位长度电阻为0.59ω/m，当导线拉伸率为断裂伸长率的80％时，导线单位长度电阻为0.62ω/m，导线屏蔽效能为86db。
104.实施例8采用同轴打印和模具成型相结合的方式制备多股柔性可拉伸自愈合屏蔽导线
105.配制导电层：按照20wt％的镓铟合金、10wt％银纳颗粒、67wt％羟基封端的pdms和 3wt％硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到165℃，保持1.5 小时后，降温到室温，装入针筒备用；
106.配制内绝缘层：按照97wt％羟基改性的聚氨酯和3wt％苯硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到160℃，保持2小时后，降温到室温，装入针筒备用；
107.配制屏蔽层：按照20wt％钛碳化铝、6wt％银纳米颗粒、64wt％羟基封端的pdms和 10wt％苯硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到170℃，保持1小时后，降温到室温，备用；
108.配制外绝缘层：按照97wt％天然橡胶和3wt％苯硼酸的配方，将各物料称重，通过机械搅拌混合均匀后，逐渐加热到190℃，保持1小时后，降温到室温，备用。
109.如图6和图7所示，将导电层和内绝缘层材料分别装入打印针筒1和打印针筒2中，具体地，打印针筒1和打印针筒2分别与喷头内层和喷头外层的点胶系统一一对应连接。调控打印参数，进行同轴打印。优选地，打印速度为20mm/s，导电层打印气压为25psi，内绝缘层打印气压为50psi。最终得到外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层，其中导电层直径为3mm，内绝缘层厚度为0.5mm。
110.本实施例中采用图4所示的模具，第一模具和第二模具依次用于制备柔性屏蔽层和柔性外绝缘层，其中第二模具的圆柱体空腔半径大于第一模具。将多股成型的外侧包覆有柔性内绝缘层的柔性导电层放入第一模具中心位置，将混合均匀的屏蔽层材料放入第一模具中，90℃加热15分钟固化成型后脱掉第一模具，得到成型的由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层；将成型的由内至外依次包覆有柔性内绝缘层和柔性屏蔽层的柔性导电层放入第二模具中心位置，混合均匀的柔性外绝缘层材料放入第二模具中， 110℃加热8分钟固化成型后脱掉第二模具，得到成型的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线，其中柔性可拉伸自愈合屏蔽导线的柔性导电层由内至外依次包覆有柔性内绝缘层、柔性屏蔽层和柔性外绝缘层。本实施例中的多股优选为三股。
111.本实施例制得的柔性可拉伸自愈合屏蔽导线为三股导线，每股成型的导电层外侧包覆有内绝缘层，三股外侧包覆有内绝缘层的导电层依次被屏蔽层和外绝缘层包覆，其结构如图5所示，导电层直径为3mm，内绝缘层厚度为0.5mm，屏蔽层厚度为0.4mm，外绝缘层厚度为3.5mm，屏蔽效能为89db，沿导线长度方向可拉伸201％，导线单位长度电阻为 0.7ω/m，当导线拉伸率为断裂伸长率的80％时，导线单位长度电阻为0.72ω/m，导线屏蔽效能为87db。
112.对比例1
113.对比例1与实施例1的方法相同，不同之处在于屏蔽层的配方不同。对比例1的屏蔽层配方为5wt％石墨烯、4wt％银纳米颗粒、83wt％羟基封端的pdms和8wt％三甲氧基硅烷偶联剂。
114.对比例1制得的柔性可拉伸屏蔽导线导电层直径为3mm，内绝缘层厚度为0.5mm，屏蔽层厚度为0.2mm，外绝缘层厚度为4mm，屏蔽效能为75db，沿导线长度方向可拉伸 220％，导线单位长度电阻为0.55ω/m，当导线拉伸率为断裂伸长率的80％时，导线单位长度电阻为0.61ω/m，导线屏蔽效能降为24db。
115.对比例2
116.对比例2与实施例1的方法相同，不同之处在于屏蔽层的配方不同。对比例2的屏蔽层配方中不含有石墨烯，其配方为9wt％银纳米颗粒、83wt％羟基封端的pdms和8wt％硼酸。
117.对比例2制得的柔性可拉伸屏蔽导线导电层直径为3mm，内绝缘层厚度为0.5mm，屏蔽层厚度为0.2mm，外绝缘层厚度为4mm，屏蔽效能为60db，沿导线长度方向可拉伸 225％，导线单位长度电阻为0.54ω/m，当导线拉伸率为断裂伸长率的80％时，导线单位长度电阻为0.58ω/m，导线屏蔽效能为45db。
118.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示
例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
119.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。