TPE ja TPU juhtmete ja kaablite materjalide jõudluse võrdlus ja rakendamine

Madala suitsusisaldusega | Halogeenivaba | Leegiaeglustav

Termoplastsed elastomeerid on nüüd paljude poolt eelistatud. Traat ja kaabel tehased oma eeliste poolest, nagu kõrge elastsus, paindlikkus ja sile tunne. Kuna PVC-materjalid on paljudel juhtudel piiratud, on termoplastset elastsust jõuliselt propageeritud.

Viimase 15 aasta jooksul on Hiinas üha enam arendatud leegiaeglustavaid termoplastilisi elastomeere. Leegiaeglustavaid termoplastilisi elastomeere, eriti TPE-d ja TPU-d, on laialdaselt kasutatud tarbekaupade andmeliinides, uutes energia laadimise vaiaümbrisega liinides ja isoleeritud liinides ning sõidukitesiseste kõrgepingeliinide puhul.

Termoplastsete elastomeeride leegiaeglustajate uurimisel on aga endiselt palju objektiivseid probleeme. Näiteks küsitakse sageli, mis vahe on TPE-l ja TPU-l. See artikkel käsitleb peamiselt lühidalt termoplastsete elastomeeride TPE ja TPU juhtmete ja kaablite omadusi, jõudluse võrdlust ja rakendusi.

01 TPE kasutamine juhtmete ja kaablite valdkonnas

TPE viitab termoplastilisele elastomeerile, mille maatriksvaik on SEBS. SEBS on plokk-kopolümeer, mis koosneb stüreen-(S)-etüleen-(E)/buteen-(B)-stüreenist (S).

SEBS-i kaksiksidemed ehk SBS küllastuvad hüdrogeenimise teel, seega on SEBS-il hea ilmastikukindlus, kuumakindlus, survedeformatsioonikindlus ja suurepärased mehaanilised omadused.

(1) SEBS-toodetel on suurepärased elektriisolatsiooni omadused, need on mittetoksilised, ilmastikukindlad ja vananemiskindlad, hea painduvuse ja suure tugevusega ning neil on lai temperatuurivahemik. Need on suurepärased materjalid juhtmete ja kaablite väliskatete ja isoleerlintide valmistamiseks. Neid kasutatakse peamiselt mobiilsetes nutiterminalides ja kodumasinates ning muudes valdkondades.

Praegu on madalpingejuhtmete (näiteks kõrvaklappide kaablid, laadimiskaablid, USB-kaablid, audio/video kaablid, arvutikaablid jne) valdkonnas PVC asendamine muutunud üldiseks trendiks.

(2) Kuna tarbeelektroonikatoodetel on kiired uuendused ja lühike kasutusiga, on SEBS-iga seotud toodetel tarbimise täiustamise ajastu saabudes selles tööstusharus tohutu arenguruum.

Kuna kaablite tulekindluse ja keskkonnakaitsenõuete osas nii kodu- kui ka välismaal kasvavad nõudmised, paraneb inimeste tarbimistase jätkuvalt ning trend on asendada kõrgjõudlusega leegiaeglustavaid SEBS-tooteid.See kaabel Selliste alusmaterjalide nagu PVC ja CPE kasutamine tulevikus muutub üha ilmsemaks ning tulevased rakendusväljavaated on laiad. Praegu on turul suur nõudlus SEBS-i leegiaeglustavate modifikatsioonide ja suure jõudlusega arenduste järele.

Erifunktsiooniga TPE-materjal: Tänu uute TPE-materjalide tehnoloogiate rakendamisele ja arendamisele hõlmab praegune erifunktsiooniga TPE-materjal peamiselt juhtivat TPE-d, antistaatilist TPE-d, TPE-isolatsioonimaterjali, kiiritatud ristseotud XLTPO-d, suure vastupidavusega TPE-d, kõrge leegiaeglustava TPE-d jne.

02 TPU rakendamine juhtmete ja kaablite valdkonnas

TPU termoplastne polüuretaan-elastomeer, mis on lineaarne plokk-kopolümeer, mis on toodetud diisotsüanaadi ja makromolekulaarse polüooli, ahela pikendaja/ristsildaja ja väikese koguse lisandite reaktsioonil. Üks on peamiselt polüuretaanmaterjal ja teine ​​peamiselt polüeetri tüüpi.

Tavaliselt on see plokkpolümeer ning pehme segmendina kasutatakse pika ahelaga polüooli ja isotsüanaadi reageerimisel saadud PU-d ning kõva segmendina lühikese ahelaga diooli ja isotsüanaadi reageerimisel saadud PU-d.

TPU elastomeeride rakendused juhtmetes ja kaablites on peamiselt järgmistes valdkondades:

· Auto juhtmestik: mitteblokeeruva pidurisüsteemi (ABS) juhtmestik, läbisõidumõõdiku kaabel, auto sidekaabel, laadimisvaia leegiaeglustava ümbrisega kaabel jne;

· Geograafiliste uuringute kaablid: naftaväljade, ookeanide ja maismaa uuringute kaablid, seismiliste lainete tuvastamise kaablid jne;

· Tarbeelektroonika juhtmed: kõrvaklappide kaabel (leegiaeglustav) Andmekaabel mobiiltelefoni laadimiseks, audiokaabel, USB-kaabel, arvutitarvikute kaabel jne;

·Energia- ja tööstuskaablid: arvuti CNC-kaablid, tuuleenergiakaablid, kaevanduskaablid, elektrienergiakaablid;

· Juhtmega sidekaabel: kiudoptilise kaabliga kaetud traat, nõutav leegiaeglustaja;

· Meditsiiniseadmete kaablid: elektrokardiogrammi kaabel, vere hapniku tuvastamise kaabel, elektroodijuhtme kaabel, massaažiseadme kaabel.

03 TPE ja TPU juhtme- ja kaablimaterjalide toimivuse võrdlus

(1) TPU-l on parem tugevus, tõmbetugevus ja venivus kui TPE-l: TPU tõmbetugevus on 2–3 korda suurem kui looduslikul kautšukil ja sünteetilisel kautšukil ning TPU-l on hea paindekindlus; hea kulumiskindlus, Taberi kulumisväärtus on 0,35–0,5 mg, mis on plastide seas väikseim, seega on sellel hea kattekihi purunemiskindlus.

(2) TPE ja TPU tunnetus ja pehmendus: TPE kõvadust ja paindlikkust saab reguleerida laias vahemikus 0 kraadist kuni 99 A-ni, samas kui TPU kõvadusvahemik on 60–95 A ja see säilitab elastsuse ka siis, kui kõvadus on üle 85 A. See on omadus, mida teistel elastomeeridel pole, seega on TPU-l suur koormustaluvus ning hea imemis- ja tühjendusvõime; tunne on erinevates kõvadusvahemikes üsna erinev ja kohandub vastavalt vajadusele; TPE-l on suur elastsuskaotus suure kõvadusega olukordades.

(3) Polüeeter-TPU-l ja TPE-l on hea veekindlus, kuid polüester-TPU-l on halb veekindlus; TPU-l on parem õlikindlus kui TPE-l.

(4) Polüester-TPU UV-kindlus on suhteliselt halb ja kalduvus kollaseks muutuda. Kuna polüuretaanist kõva segmendi benseenitsükkel ja aromaatne kõvendi on konjugeeritud karboksüülhappe estriga, toimub oksüdatsioon ja ümberpaigutus, moodustades kromogeensete rühmadega kinoonstruktuuri, luues seeläbi polümeeri segmendis küllastumata sideme; ultraviolettkiirguse toimel tekivad värvimuutusreaktsiooniks energia "vabad radikaalid", mis annab piisavalt energiat enamiku polümeeride keemiliste sidemete hävitamiseks, automaatse oksüdatsioonireaktsiooni käivitamiseks ning vananemise ja lagunemise põhjustamiseks.

Polüeeter-TPU kollasusomadus on parem kui polüester-TPU-l. Pärast modifitseerimist saab parandada UV-kaitsevõimet, tagades, et see ei muutu 1–2 aasta jooksul kollaseks. TPE UV-kaitse on üldiselt parem kui TPU-l, seega on värvikindel TPE palju parem kui TPU-l.

Kokkuvõttes on polüeeter-TPU-l eelised hüdrolüüsikindlus, hallituskindlus, kõrge vastupidavus ja madala temperatuuri taluvus. Polüester-TPU-l on eelised kõrge tõmbetugevus, paindlikkus, kulumiskindlus, lahustikindlus, oksüdatsioonikindlus ja kõrge temperatuurikindlus.

04 TPE ja TPU juhtmete ja kaablite materjalide töötlemine ja vormimine ning kulude võrdlus

TPE ja TPU juhtmete ja kaablite materjalide töötlemise ja vormimise võrdlus:

(1) TPU imab vett väga kergesti. Enne töötlemist tuleb seda kuivatada temperatuuril 100 ℃ * 3–4 tundi, samas kui TPE-d kuivatatakse temperatuuril 70–80 ℃ * 2 tundi.

(2) TPU nõuded ekstruuderite kohta. TPU töötlemiseks sobivad ühe kruviga kolmeastmelised ekstruuderid, mille L/D suhe on vahemikus 20–30 ja surveaste vahemikus 2–4; kruvide ja materjalitorude vahe on umbes 0,1–0,2 mm. Kruvi optimaalne konstruktsioon peaks vältima tugevat hõõrdumist ja ülekuumenemist, mis põhjustavad materjali lagunemist ja pragunemist ning seeläbi toote mehaaniliste omaduste halvenemist.

Kruvi kiirus sõltub kruvi läbimõõdust. Kuna TPU on tundlik praadimise ja lõikamise suhtes, võib liiga suur kiirus kergesti põhjustada TPU pragunemist. Kui see on liiga madal, põhjustab see pika viibeaja tõttu samuti pragunemist. Üldiselt on kruvi kiirus seatud vahemikku 25–60 p/min, samas kui TPE nõuab suhteliselt vaba ekstruuderit.

(3) Enne TPU käivitamist veenduge, et kruvi, masinapea ja kruvisilinder on puhastatud ja surnud nurkadeta. Kõik ettevalmistused, näiteks pooltoote ettevalmistamine, trükkimine ja silumine jne, on tehtud. Viimane samm on valmistoote tegelik avamine enne punkri tõmbamist, et materjal kruvile vabastada. Masina käivitamise algfaasis proovige minimeerida kummi viibimisaega kruvil. Pärast materjali väljastamist käivitub masin kiiresti 5 minuti jooksul. Selle kriitilise perioodiga tuleb alguses hästi toime tulla. Pöörake tähelepanu järjekorrale ja saate poole väiksema vaevaga kahekordse tulemuse.

(4) TPE ei ole nihke suhtes tundlik ja ei lagune kergesti, kui seda pikka aega hoitakse. Seda on suhteliselt mugavam töödelda.

TPE ja TPU juhtmete ja kaablite materjalide töötlemiskulude võrdlus:

(1) TPE-materjali ja polüester-TPU maksumus ei erine palju. Polüester-TPU on veidi kallim, kuid polüeeter-TPU hind on suhteliselt kõrge.

(2) Neil kolmel on madalaim TPE tihedus, millele järgneb polüeeter-TPU tihedus, suurim polüester-TPU tihedus ja madalaim TPE kasutamise hind.

TPE ja TPU materjalide põhiomaduste ja materjalitöötlustehnoloogia võrdlemisel on mõlemal oma eelised ja puudused. Kodumaiste TPU ja TPE tööstusahelate analüüsist selgub aga, et TPE tooraine turukanal on stabiilsem ja mugavam, samas kui enamik TPU tootmistooraineid sõltub impordist ja kodumaine tootmisprotsess on suhteliselt mahajäänud, mistõttu on toote stabiilsust raske tagada. Iga tootja tooraine omadused on üsna erinevad. Meie elastomeeride tootjad peavad piisavalt mõistma, et hõlbustada rakenduste ja modifikatsioonide väljatöötamist.

Materjali sisemise struktuuri põhjaliku uurimise, jõudluse muutuste reaalajas jälgimise ja stabiilsuse pideva tuvastamise abil demonstreeritakse juhtmete ühilduvust ja vastupidavust karmides meretingimustes. Tulevikku vaadates loob allveelaevade ülekandeliinide materjali ja struktuuri pidev täiustamine paratamatult kindlama aluse mereressursside kaevandamiseks ja rakendamiseks.       

Shanghai Lansheng Kaabel suudab rahuldada teie erinevaid kaablivajadusi.