Σύγκριση απόδοσης και εφαρμογής υλικών καλωδίων TPE και TPU
Χαμηλής περιεκτικότητας σε καπνό | Χωρίς αλογόνα | Επιβραδυντικό φλόγας
Τα θερμοπλαστικά ελαστομερή προτιμώνται πλέον από πολλούς Σύρμα και καλώδιο εργοστάσια για τα πλεονεκτήματα της υψηλής ελαστικότητας, της ευκαμψίας και της λείας αίσθησης. Καθώς τα υλικά PVC είναι περιορισμένα σε πολλές περιπτώσεις, η θερμοπλαστική ελαστικότητα έχει προωθηθεί δυναμικά.
Τα τελευταία 15 χρόνια, στην Κίνα, η ανάπτυξη θερμοπλαστικών ελαστομερών με επιβραδυντικά φλόγας αυξάνεται ολοένα και περισσότερο. Τα θερμοπλαστικά ελαστομερή με επιβραδυντικά φλόγας, ιδίως τα TPE και TPU, έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε γραμμές δεδομένων καταναλωτικών προϊόντων, σε νέες γραμμές με επένδυση από πασσάλους φόρτισης ενέργειας και σε μονωμένες γραμμές, καθώς και σε γραμμές υψηλής τάσης εντός οχημάτων.
Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά αντικειμενικά προβλήματα στην έρευνα σχετικά με τα επιβραδυντικά φλόγας των θερμοπλαστικών ελαστομερών. Για παράδειγμα, οι φίλοι συχνά ρωτούν ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ TPE και TPU. Αυτό το άρθρο συζητά κυρίως εν συντομία τα χαρακτηριστικά, τη σύγκριση των επιδόσεων και την εφαρμογή των θερμοπλαστικών ελαστομερών TPE και TPU σε σύρματα και καλώδια.
01 Εφαρμογή του TPE στον τομέα των καλωδίων και των συρμάτων
Το TPE αναφέρεται σε ένα θερμοπλαστικό ελαστομερές με SEBS ως ρητίνη μήτρας. Το SEBS είναι ένα συμπολυμερές μπλοκ που αποτελείται από στυρένιο (S)-αιθυλένιο (E)/βουτένιο (B)-στυρένιο (S).
Οι διπλοί δεσμοί στο SEBS, δηλαδή στο SBS, είναι κορεσμένοι με υδρογόνωση, επομένως το SEBS έχει καλή αντοχή στις καιρικές συνθήκες, αντοχή στη θερμότητα, αντοχή στην παραμόρφωση συμπίεσης και εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες.
(1) Τα προϊόντα SEBS έχουν εξαιρετική απόδοση ηλεκτρικής μόνωσης, μη τοξικά, αντοχή στις καιρικές συνθήκες και τη γήρανση, καλή ευκαμψία και υψηλή αντοχή, και έχουν ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Είναι εξαιρετικά υλικά για την κατασκευή εξωτερικών καλυμμάτων και μονωτικών ταινιών καλωδίων. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε κινητά έξυπνα τερματικά και οικιακές συσκευές και σε άλλους τομείς.
Προς το παρόν, έχει γίνει μια γενική τάση να αντικαθίσταται το PVC στον τομέα των καλωδίων χαμηλής τάσης (όπως καλώδια ακουστικών, καλώδια φορτιστή, καλώδια USB, καλώδια ήχου/βίντεο, καλώδια υπολογιστή κ.λπ.).
(2) Επειδή τα καταναλωτικά ηλεκτρονικά προϊόντα έχουν τα χαρακτηριστικά των γρήγορων ενημερώσεων και της σύντομης διάρκειας ζωής, με την έλευση της εποχής της αναβάθμισης της κατανάλωσης, τα προϊόντα που σχετίζονται με το SEBS έχουν τεράστιο περιθώριο ανάπτυξης σε αυτόν τον κλάδο.
Με τις αυξανόμενες απαιτήσεις για αντοχή στη φωτιά των καλωδίων και την απόδοση προστασίας του περιβάλλοντος στο εσωτερικό και στο εξωτερικό, το επίπεδο κατανάλωσης των ανθρώπων συνεχίζει να βελτιώνεται, με την τάση αντικατάστασης προϊόντων SEBS υψηλής απόδοσης με επιβράδυνση φλόγας να αυξάνεται.Αυτό το καλώδιο υποστρώματα όπως το PVC και το CPE γίνονται ολοένα και πιο εμφανή στο μέλλον και οι μελλοντικές προοπτικές εφαρμογής είναι ευρείες. Προς το παρόν, υπάρχει μεγάλη ζήτηση στην αγορά για τροποποίηση επιβραδυντικών φλόγας SEBS και ανάπτυξη υψηλής απόδοσης.
Υλικό TPE ειδικής λειτουργίας: Με την εφαρμογή και την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών υλικών TPE, το τρέχον υλικό TPE ειδικής λειτουργίας περιλαμβάνει κυρίως αγώγιμο TPE, αντιστατικό TPE, μονωτικό υλικό TPE, ακτινοβολημένο διασταυρωμένο XLTPO, TPE υψηλής ανθεκτικότητας, TPE υψηλής επιβράδυνσης φλόγας κ.λπ.
02 Εφαρμογή της TPU στον τομέα των καλωδίων και των καλωδίων
Θερμοπλαστικό ελαστομερές πολυουρεθάνης TPU, το οποίο είναι ένα γραμμικό μπλοκ συμπολυμερές που παράγεται από την αντίδραση διισοκυανικού και μακρομοριακής πολυόλης, επεκτατικού αλυσίδας/διασυνδετικού και μικρής ποσότητας προσθέτων. Το ένα είναι κυρίως υλικό πολυουρεθάνης και το άλλο είναι κυρίως τύπου πολυαιθέρα.
Συνήθως είναι ένα πολυμερές μπλοκ και η πολυουρεθάνη (PU) που λαμβάνεται με την αντίδραση μιας πολυόλης μακράς αλυσίδας με ισοκυανικό χρησιμοποιείται ως μαλακό τμήμα και η πολυουρεθάνη (PU) που λαμβάνεται με την αντίδραση μιας διόλης βραχείας αλυσίδας με ισοκυανικό χρησιμοποιείται ως σκληρό τμήμα.
Οι εφαρμογές των ελαστομερών TPU σε σύρματα και καλώδια είναι κυρίως στους ακόλουθους τομείς:
· Καλωδίωση αυτοκινήτου: Καλωδίωση συστήματος αντιμπλοκαρίσματος (ABS), καλώδιο οδομέτρου, καλώδιο επικοινωνίας αυτοκινήτου, καλώδιο θήκης επιβραδυντικού φλόγας στοίβας φόρτισης, κ.λπ.
·Καλώδια γεωγραφικής εξερεύνησης: καλώδια εξερεύνησης κοιτασμάτων πετρελαίου/ωκεανών/ξηρών περιοχών, καλώδια ανίχνευσης σεισμικών κυμάτων κ.λπ.
·Καλώδια ηλεκτρονικών συσκευών ευρείας κατανάλωσης: καλώδιο ακουστικών (επιβραδυντικό φλόγας) Καλώδιο δεδομένων για φόρτιση κινητού τηλεφώνου, καλώδιο ήχου, καλώδιο USB, καλώδιο αξεσουάρ υπολογιστή κ.λπ.
·Ενεργειακά και βιομηχανικά καλώδια: καλώδια CNC υπολογιστών, καλώδια αιολικής ενέργειας, καλώδια εξόρυξης, καλώδια ηλεκτρικής ενέργειας.
·Καλώδιο επικοινωνίας με καλώδιο: καλώδιο οπτικών ινών με επένδυση, απαιτείται επιβραδυντικό φλόγας.
·Καλώδια ιατρικού εξοπλισμού: καλώδιο ηλεκτροκαρδιογραφήματος, καλώδιο ανίχνευσης οξυγόνου στο αίμα, καλώδιο ηλεκτροδίου, καλώδιο μασάζ.
03 Σύγκριση απόδοσης υλικών καλωδίων και συρμάτων από TPE και TPU
(1) Η TPU έχει καλύτερη αντοχή από την TPE, αντοχή σε εφελκυσμό και ρυθμό επιμήκυνσης: Η αντοχή σε εφελκυσμό της TPU είναι 2 έως 3 φορές μεγαλύτερη από αυτή του φυσικού καουτσούκ και του συνθετικού καουτσούκ, και η TPU έχει καλή αντοχή σε κάμψη. καλή αντοχή στη φθορά, η τιμή φθοράς Taber είναι 0,35-0,5 mg, η οποία είναι η μικρότερη μεταξύ των πλαστικών, επομένως έχει καλή αντοχή στο σπάσιμο του δέρματος.
(2) Αίσθηση TPE και TPU και μαλακή απόδοση: Το TPE μπορεί να ρυθμίσει τη σκληρότητα και την ευκαμψία από ένα ευρύ φάσμα από 0 μοίρες έως 99A, ενώ το εύρος σκληρότητας του TPU είναι 60~95A και διατηρεί την ελαστικότητά του όταν η σκληρότητα είναι πάνω από 85A. Αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό που δεν έχουν άλλα ελαστομερή, επομένως το TPU έχει δυνατότητες στήριξης υψηλού φορτίου και καλό αποτέλεσμα αναρρόφησης και εκκένωσης. Η αίσθηση των δύο είναι αρκετά διαφορετική σε διαφορετικά εύρη σκληρότητας και προσαρμόζεται σε διαφορετικές περιπτώσεις ανάλογα με τις απαιτήσεις. Το TPE έχει μεγάλη απώλεια ελαστικότητας σε περιπτώσεις υψηλής σκληρότητας.
(3) Το πολυαιθερικό TPU και το TPE έχουν καλή αντοχή στο νερό, αλλά το πολυεστερικό TPU έχει κακή αντοχή στο νερό. Το TPU έχει καλύτερη αντοχή στο λάδι από το TPE.
(4) Η αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία του πολυεστέρα TPU είναι σχετικά χαμηλή και είναι επιρρεπής σε κιτρίνισμα. Επειδή ο βενζολικός δακτύλιος του σκληρού τμήματος πολυουρεθάνης και ο αρωματικός παράγοντας σκλήρυνσης είναι συζευγμένοι με τον εστέρα καρβοξυλικού οξέος, συμβαίνει οξείδωση και αναδιάταξη, σχηματίζοντας μια δομή κινόνης με χρωμογόνες ομάδες, δημιουργώντας έτσι έναν ακόρεστο δεσμό στο τμήμα του πολυμερούς. Υπό την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων, παρέχεται ενέργεια "ελεύθερες ρίζες" για την αντίδραση αλλαγής χρώματος, η οποία παρέχει αρκετή ενέργεια για να καταστρέψει τους χημικούς δεσμούς των περισσότερων πολυμερών, να προκαλέσει μια αυτόματη αντίδραση οξείδωσης και να προκαλέσει γήρανση και υποβάθμιση.
Η απόδοση κιτρινίσματος του πολυαιθέρα TPU είναι καλύτερη από αυτή του πολυεστέρα TPU. Μπορεί να βελτιώσει την αντι-UV ικανότητα μετά την τροποποίηση, διασφαλίζοντας ότι δεν θα κιτρινίσει μέσα σε 1 έως 2 χρόνια. Η αντι-UV ικανότητα του TPE είναι γενικά καλύτερη από αυτή του TPU, επομένως το ανθεκτικό στο χρώμα TPE είναι πολύ καλύτερο από αυτό του TPU.
Συνοψίζοντας, η πολυαιθερική TPU έχει τα πλεονεκτήματα της αντοχής στην υδρόλυση, της αντοχής στην μούχλα, της υψηλής ανθεκτικότητας και της απόδοσης σε χαμηλές θερμοκρασίες. Οι πολυεστερικές TPU έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής αντοχής σε εφελκυσμό, της ευκαμψίας, της αντοχής στη φθορά, της αντοχής σε διαλύτες, της αντοχής στην οξείδωση και της αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες.
04 Επεξεργασία και διαμόρφωση υλικών καλωδίων και καλωδίων TPE και σύγκριση κόστους
Σύγκριση της επεξεργασίας και της διαμόρφωσης υλικών καλωδίων και καλωδίων TPE και TPU:
(1) Η TPU απορροφά πολύ εύκολα το νερό. Πρέπει να ξηρανθεί στους 100℃*3~4H πριν από την επεξεργασία, ενώ η TPE ξηραίνεται στους 70~80℃*2H.
(2) Απαιτήσεις TPU για εξωθητήρες. Οι τριβάθμιοι εξωθητήρες μονού κοχλία με λόγο L/D μεταξύ 20-30 και λόγο συμπίεσης μεταξύ 2-4 είναι κατάλληλοι για επεξεργασία TPU. Το κενό μεταξύ των βιδών και των σωλήνων υλικού είναι περίπου 0,1-0,2 mm. Ο βέλτιστος σχεδιασμός των βιδών θα πρέπει να αποφεύγει την έντονη τριβή και την υπερθέρμανση, που προκαλούν την αποσύνθεση και τη ρωγμάτωση του υλικού, μειώνοντας έτσι τις μηχανικές ιδιότητες του προϊόντος.
Η ταχύτητα της βίδας εξαρτάται από τη διάμετρο της βίδας. Δεδομένου ότι η TPU είναι ευαίσθητη στο τηγάνισμα και την κοπή, η πολύ υψηλή ταχύτητα μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε ρωγμές στην TPU. Εάν είναι πολύ χαμηλή, θα οδηγήσει επίσης σε ρωγμές λόγω του μεγάλου χρόνου παραμονής. Γενικά, η ταχύτητα της βίδας ρυθμίζεται στην περιοχή των 25-60 σ.α.λ., ενώ η TPE απαιτεί έναν σχετικά χαλαρό εξωθητήρα.
(3) Πριν ξεκινήσετε την TPU, βεβαιωθείτε ότι η βίδα, η κεφαλή της μηχανής και ο κύλινδρος της βίδας έχουν καθαριστεί χωρίς νεκρές γωνίες. Όλες οι προετοιμασίες έχουν ολοκληρωθεί, όπως η προετοιμασία του ημιτελούς προϊόντος, η εκτύπωση και η διόρθωση σφαλμάτων κ.λπ. Το τελικό βήμα είναι να ανοίξετε πραγματικά το τελικό προϊόν πριν τραβήξετε τη χοάνη για να απελευθερώσετε το υλικό στη βίδα. Στο αρχικό στάδιο της εκκίνησης της μηχανής, προσπαθήστε να ελαχιστοποιήσετε τον χρόνο παραμονής του καουτσούκ στη βίδα. Αφού εκφορτωθεί το υλικό, η μηχανή θα ξεκινήσει γρήγορα μέσα σε 5 λεπτά. Αυτή η κρίσιμη περίοδος πρέπει να αντιμετωπιστεί καλά στην αρχή. Δώστε προσοχή στη σειρά και θα έχετε διπλάσιο αποτέλεσμα με τη μισή προσπάθεια.
(4) Το TPE δεν είναι ευαίσθητο στη διάτμηση και δεν αποσυντίθεται εύκολα εάν παραμείνει για μεγάλο χρονικό διάστημα. Είναι σχετικά πιο βολικό στην επεξεργασία.
Σύγκριση κόστους επεξεργασίας υλικών καλωδίων και συρμάτων TPE και TPU:
(1) Το κόστος του υλικού TPE και του πολυεστέρα TPU δεν διαφέρει πολύ. Το πολυεστέρα TPU είναι ελαφρώς υψηλότερο, αλλά το κόστος του πολυαιθέρα TPU είναι σχετικά υψηλό.
(2) Τα τρία έχουν τη χαμηλότερη πυκνότητα TPE, ακολουθούμενη από την πυκνότητα πολυαιθέρα TPU, και τη μεγαλύτερη πυκνότητα πολυεστέρα TPU, καθώς και το χαμηλότερο κόστος χρήσης TPE.
Συγκρίνοντας τις βασικές ιδιότητες των υλικών TPE και TPU και την τεχνολογία επεξεργασίας υλικών, και τα δύο έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ωστόσο, από την ανάλυση των εγχώριων αλυσίδων βιομηχανίας TPU και TPE, το κανάλι αγοράς πρώτων υλών TPE είναι πιο σταθερό και βολικό, ενώ οι περισσότερες πρώτες ύλες παραγωγής TPU βασίζονται σε εισαγωγές και η εγχώρια διαδικασία παραγωγής είναι σχετικά καθυστερημένη, επομένως είναι δύσκολο να διασφαλιστεί η σταθερότητα του προϊόντος. Τα χαρακτηριστικά των πρώτων υλών κάθε κατασκευαστή είναι αρκετά διαφοροποιημένα. Οι συνάδελφοί μας στον τομέα των ελαστομερών πρέπει να κατανοήσουν αρκετά ώστε να διευκολύνουν την ανάπτυξη εφαρμογών και τροποποιήσεων.
Μέσω εις βάθος διερεύνησης της εσωτερικής δομής του υλικού, παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο των αλλαγών στην απόδοση και συνεχούς αναγνώρισης της σταθερότητας, αποδεικνύεται η συμβατότητα και η αντοχή των καλωδίων σε δύσκολες θαλάσσιες περιοχές. Κοιτάζοντας μπροστά στο μέλλον, η συνεχής βελτίωση του υλικού και της δομής των υποθαλάσσιων γραμμών μεταφοράς αναπόφευκτα θα θέσει μια πιο σταθερή βάση για την εξόρυξη και την εφαρμογή των θαλάσσιων πόρων.
Σαγκάη Lansheng Το καλώδιο μπορεί να καλύψει τις διάφορες ανάγκες σας σε καλώδια.