TPE- ja TPU-johto- ja kaapelimateriaalit Suorituskyvyn vertailu ja käyttö

Vähäsavuinen | Halogeeniton | Palosuojattu

Termoplastiset elastomeerit ovat nyt monien suosiossa. Lanka ja kaapeli tehtaita niiden korkean elastisuuden, joustavuuden ja sileän tuntuman etujen vuoksi. Koska PVC-materiaaleja on monissa tapauksissa rajoitettu, termoplastisen elastisuuden edistämistä on edistetty voimakkaasti.

Viimeisten 15 vuoden aikana Kiinassa on kehitetty yhä enemmän palonestoaineita sisältäviä termoplastisia elastomeerejä. Palonsuojattuja termoplastisia elastomeerejä, erityisesti TPE:tä ja TPU:ta, on käytetty laajalti kuluttajatuotteiden datalinjoissa, uusissa energian latauspaalujen suojalinjoissa ja eristetyissä linjoissa sekä ajoneuvojen korkeajännitelinjoissa.

Termoplastisten elastomeerien palonsuoja-aineiden tutkimuksessa on kuitenkin edelleen monia objektiivisia ongelmia. Esimerkiksi ystävät kysyvät usein, mitä eroja TPE:llä ja TPU:lla on. Tässä artikkelissa käsitellään lyhyesti termoplastisten elastomeerien TPE- ja TPU-johdin- ja kaapelimateriaalien ominaisuuksia, suorituskyvyn vertailua ja sovelluksia.

01 TPE:n käyttö johtojen ja kaapeleiden alalla

TPE on termoplastinen elastomeeri, jonka matriisihartsi on SEBS. SEBS on styreeni- (S)-eteenistä (E)/buteenista (B)-styreenistä (S) koostuva lohkokopolymeeri.

SEBS:n eli SBS:n kaksoissidokset tyydyttyvät hydrauksella, joten SEBS:llä on hyvä säänkestävyys, lämmönkestävyys, puristusmuodonmuutoksen kestävyys ja erinomaiset mekaaniset ominaisuudet.

(1) SEBS-tuotteilla on erinomainen sähköeristyskyky, ne ovat myrkyttömiä, sään- ja ikääntymisenkestäviä, niillä on hyvä joustavuus ja korkea lujuus, ja niillä on laaja lämpötila-alue. Ne ovat erinomaisia ​​materiaaleja johtojen ja kaapeleiden ulkokuorten ja eristysnauhojen valmistukseen. Niitä käytetään pääasiassa mobiililaitteissa, kodinkoneissa ja muilla aloilla.

Tällä hetkellä on yleistynyt trendi korvata PVC matalajännitejohdoissa (kuten kuulokejohdot, latausjohdot, USB-kaapelit, audio-/videokaapelit, tietokonekaapelit jne.).

(2) Koska kulutuselektroniikkatuotteilla on nopeiden päivitysten ja lyhyen käyttöiän ominaisuuksia, kulutuspäivitysten aikakauden kynnyksellä SEBS-tuotteilla on valtavasti kehitysvaraa tällä alalla.

Kaapeleiden palonkestävyys- ja ympäristönsuojeluvaatimusten kasvaessa kotimaassa ja ulkomailla ihmisten kulutustaso paranee jatkuvasti, ja korkean suorituskyvyn palonestoaineiden SEBS-tuotteiden suuntaus on korvata ne.Tämä kaapeli PVC:n ja CPE:n kaltaisten materiaalien käyttö on tulevaisuudessa yhä ilmeisempää, ja tulevaisuuden sovellusmahdollisuudet ovat laajat. Tällä hetkellä SEBS-palonsuoja-aineiden muuntelulle ja tehokkaalle kehitykselle on suuri markkinakysyntä.

Erikoistoimintoinen TPE-materiaali: Uusien TPE-materiaaliteknologioiden soveltamisen ja kehittämisen myötä nykyiset erikoistoimintoiset TPE-materiaalit sisältävät pääasiassa johtavaa TPE:tä, antistaattista TPE:tä, TPE-eristysmateriaalia, säteilytettyä silloitettua XLTPO:ta, korkean kimmoisuuden omaavaa TPE:tä, korkean palonestoaineen omaavaa TPE:tä jne.

02 TPU:n käyttö johtojen ja kaapeleiden alalla

TPU on termoplastinen polyuretaanielastomeeri, joka on lineaarinen lohkokopolymeeri, joka on valmistettu diisosyanaatin ja makromolekyylisen polyolin, ketjunpidentäjän/silloittimen ja pienen määrän lisäaineiden reaktiolla. Toinen on pääasiassa polyuretaanimateriaalia ja toinen pääasiassa polyeetterityyppiä.

Se on yleensä lohkopolymeeri, ja pehmeänä segmenttinä käytetään pitkäketjuisen polyolin ja isosyanaatin reaktiolla saatua PU:ta ja kovana segmenttinä lyhytketjuisen diolin ja isosyanaatin reaktiolla saatua PU:ta.

TPU-elastomeerien sovelluksia johdoissa ja kaapeleissa ovat pääasiassa seuraavilla aloilla:

· Auton johtosarja: Lukkiutumattoman jarrujärjestelmän (ABS) johtosarja, matkamittarin kaapeli, auton tietoliikennekaapeli, latauspaalun palonestovaippa jne.;

· Maantieteelliset tutkimuskaapelit: öljykenttien, valtameren ja maan etsintäkaapelit, seismisten aaltojen havaitsemiskaapelit jne.;

·Kuluttajaelektroniikan johdot: kuulokekaapeli (palonsuojattu) Datakaapeli matkapuhelimen lataamiseen, äänikaapeliin, USB-kaapeliin, tietokoneiden lisävarusteiden kaapeliin jne.;

·Energia- ja teollisuuskaapelit: tietokoneiden CNC-kaapelit, tuulivoimakaapelit, kaivoskaapelit, energiakaapelit;

·Johdollinen tiedonsiirtokaapeli: valokuitukaapelin suojattu lanka, vaaditaan palonestoainetta;

·Lääkinnällisten laitteiden kaapelit: EKG-kaapeli, veren happipitoisuuden mittauskaapeli, elektrodijohdon kaapeli, hierontalaitteen kaapeli.

03 TPE- ja TPU-johto- ja kaapelimateriaalien suorituskyvyn vertailu

(1) TPU:lla on parempi lujuus, vetolujuus ja venymänopeus kuin TPE:llä: TPU:n vetolujuus on 2–3 kertaa suurempi kuin luonnonkumilla ja synteettisellä kumilla, ja TPU:lla on hyvä taivutuskestävyys; hyvä kulutuskestävyys, Taberin kulumisarvo on 0,35–0,5 mg, mikä on pienin muovien joukossa, joten sillä on hyvä kalvon repeytymiskestävyys.

(2) TPE:n ja TPU:n tuntuma ja pehmeys: TPE:n kovuutta ja joustavuutta voidaan säätää laajalla alueella 0 asteesta 99 A:iin, kun taas TPU:n kovuusalue on 60–95 A, ja se säilyttää elastisuutensa myös yli 85 A:n kovuudessa. Tätä ominaisuutta muilla elastomeereillä ei ole, joten TPU:lla on korkea kuormituksenkestokyky ja hyvä imu- ja purkausvaikutus. Näiden kahden tuntuma on melko erilainen eri kovuusalueilla, ja se mukautuu eri tilanteisiin vaatimusten mukaisesti. TPE:llä on suuri elastisuushäviö kovissa tilanteissa.

(3) Polyeetteri-TPU:lla ja TPE:llä on hyvä vedenkestävyys, mutta polyesteri-TPU:lla on huono vedenkestävyys; TPU:lla on parempi öljynkestävyys kuin TPE:llä.

(4) Polyesteri-TPU:n UV-kestävyys on suhteellisen heikko ja se kellastuu helposti. Koska polyuretaanikovan segmentin bentseenirengas ja aromaattinen kovetusaine ovat konjugoituneet karboksyylihappoesteriin, tapahtuu hapettumista ja uudelleenjärjestymistä, jolloin muodostuu kinonirakenne kromogeenisten ryhmien kanssa ja muodostuu tyydyttymätön sidos polymeerisegmenttiin. Ultraviolettisäteiden vaikutuksesta värinmuutosreaktioon saadaan energiaa "vapaita radikaaleja", jotka tarjoavat riittävästi energiaa useimpien polymeerien kemiallisten sidosten tuhoamiseen, automaattisen hapettumisreaktion käynnistämiseen ja ikääntymisen ja hajoamisen aiheuttamiseen.

Polyeetteri-TPU:n kellastumiskyky on parempi kuin polyesteri-TPU:n. Se voi parantaa UV-suojausta muokkaamisen jälkeen, mikä varmistaa, että se ei kellastu 1–2 vuoden kuluessa. TPE:n UV-suoja on yleensä parempi kuin TPU:n, joten väriä hylkivä TPE on paljon parempi kuin TPU:n.

Yhteenvetona voidaan todeta, että polyeetteri-TPU:lla on etuna hydrolyysinkestävyys, homeenkestävyys, korkea kimmoisuus ja suorituskyky alhaisissa lämpötiloissa. Polyesteri-TPU:lla on etuna korkea vetolujuus, joustavuus, kulutuskestävyys, liuottimien kestävyys, hapettumisen kestävyys ja korkean lämpötilan kestävyys.

04 TPE- ja TPU-lanka- ja kaapelimateriaalien käsittely ja muovaus sekä kustannusvertailu

TPE- ja TPU-lanka- ja kaapelimateriaalien käsittelyn ja muovauksen vertailu:

(1) TPU imee vettä erittäin helposti. Se on kuivattava 100 ℃ * 3–4 tuntia ennen käsittelyä, kun taas TPE kuivataan 70–80 ℃ * 2 tuntia;

(2) TPU-ekstruuderien vaatimukset. TPU-käsittelyyn soveltuvat yksiruuviset kolmivaiheiset ekstruuderit, joiden pituus-halkaisijasuhde on 20–30 ja puristussuhde 2–4; ruuvien ja materiaaliputkien välinen rako on noin 0,1–0,2 mm. Optimaalisen ruuvirakenteen tulisi välttää voimakasta kitkaa ja ylikuumenemista, jotka aiheuttavat materiaalin hajoamista ja halkeilua ja siten tuotteen mekaanisten ominaisuuksien heikkenemistä.

Ruuvin nopeus riippuu ruuvin halkaisijasta. Koska TPU on herkkä paistamiselle ja leikkaamiselle, liian suuri nopeus voi helposti johtaa TPU:n halkeiluun. Liian pieni nopeus johtaa myös halkeiluun pitkän viipymäajan vuoksi. Yleensä ruuvin nopeus asetetaan välille 25–60 rpm, kun taas TPE vaatii suhteellisen löysän ekstruuderin.

(3) Ennen TPU:n käynnistämistä varmista, että ruuvi, koneen pää ja ruuvisylinteri on puhdistettu ja että niissä ei ole kuolleita kulmia. Kaikki valmistelut, kuten puolivalmiiden tuotteiden valmistelu, tulostus ja virheenkorjaus, on suoritettu. Viimeinen vaihe on valmiin tuotteen avaaminen ennen kuin suppilo vedetään ulos materiaalin vapauttamiseksi ruuviin. Koneen käynnistyksen alkuvaiheessa on pyrittävä minimoimaan kumin viipymäaika ruuvissa. Materiaalin purkamisen jälkeen kone käynnistyy nopeasti 5 minuutin kuluessa. Tämä kriittinen vaihe on hoidettava hyvin alussa. Kiinnitä huomiota järjestykseen, niin saat kaksinkertaisen tuloksen puolella vaivalla.

(4) TPE ei ole herkkä leikkausjännitykselle eikä hajoa helposti pitkän ajan kuluessa. Sen käsittely on suhteellisen helppoa.

TPE- ja TPU-johtojen ja -kaapeleiden käsittelykustannusten vertailu:

(1) TPE-materiaalin ja polyesteri-TPU:n kustannukset eivät eroa paljoa. Polyesteri-TPU on hieman kalliimpi, mutta polyeetteri-TPU:n hinta on suhteellisen korkea.

(2) Näillä kolmella on pienin TPE-tiheys, seuraavaksi suurin polyeetteri-TPU-tiheys ja suurin polyesteri-TPU-tiheys sekä alhaisimmat TPE:n käyttökustannukset.

Vertailemalla TPE- ja TPU-materiaalien perusominaisuuksia ja materiaalinkäsittelytekniikkaa molemmilla on omat etunsa ja haittansa. Kotimaisten TPU- ja TPE-teollisuusketjujen analyysin perusteella TPE-raaka-aineiden markkinakanava on kuitenkin vakaampi ja kätevämpi, kun taas suurin osa TPU-tuotannon raaka-aineista on tuontitavaraa, ja kotimainen tuotantoprosessi on suhteellisen takapajuinen, joten tuotteen vakautta on vaikea varmistaa. Kunkin valmistajan raaka-aineiden ominaisuudet ovat melko erilaiset. Elastomeerivertailujemme on ymmärrettävä riittävästi sovellusten ja modifikaatioiden kehittämisen helpottamiseksi.

Materiaalin sisäisen rakenteen perusteellisen tutkimuksen, suorituskyvyn muutosten reaaliaikaisen seurannan ja vakauden jatkuvan tunnistamisen avulla osoitetaan johtimien yhteensopivuus ja kestävyys ankarissa meriolosuhteissa. Tulevaisuutta ajatellen sukellusveneiden siirtolinjojen materiaalien ja rakenteen jatkuva parantaminen luo väistämättä vankemman pohjan meren luonnonvarojen louhinnalle ja hyödyntämiselle.       

Shanghai Lansheng Kaapeli voi täyttää erilaiset kaapelitarpeesi.