Perbandingan kinerja dan aplikasi material kawat dan kabel TPE dan TPU.

Asap rendah | Bebas halogen | Tahan api

Elastomer termoplastik kini lebih disukai oleh banyak orang. Kawat dan Kabel Pabrik-pabrik memanfaatkan keunggulan elastisitas tinggi, fleksibilitas, dan tekstur yang halus. Karena material PVC dibatasi dalam banyak kesempatan, elastisitas termoplastik telah dipromosikan secara gencar.

Dalam 15 tahun terakhir, semakin banyak pengembangan elastomer termoplastik tahan api di Tiongkok. Elastomer termoplastik tahan api, terutama TPE dan TPU, telah banyak digunakan dalam jalur data produk konsumen, jalur berselubung dan jalur isolasi tiang pengisian energi baru, serta jalur tegangan tinggi di dalam kendaraan.

Namun, masih banyak permasalahan objektif dalam penelitian tentang bahan tahan api dari elastomer termoplastik. Misalnya, teman-teman sering bertanya apa perbedaan antara TPE dan TPU. Artikel ini terutama membahas secara singkat karakteristik, perbandingan kinerja, dan aplikasi bahan kawat dan kabel dari elastomer termoplastik TPE dan TPU.

01 Penerapan TPE di bidang kawat dan kabel

TPE mengacu pada elastomer termoplastik dengan SEBS sebagai resin matriks. SEBS adalah kopolimer blok yang terdiri dari stirena (S)-etilena (E)/butena (B)-stirena (S).

Ikatan rangkap dalam SEBS, yaitu SBS, dijenuhkan melalui hidrogenasi, sehingga SEBS memiliki ketahanan cuaca yang baik, ketahanan panas, ketahanan terhadap deformasi kompresi, dan sifat mekanik yang sangat baik.

(1) Produk SEBS memiliki kinerja isolasi listrik yang sangat baik, tidak beracun, tahan cuaca dan tahan penuaan, fleksibilitas yang baik dan kekuatan tinggi, serta memiliki rentang suhu yang luas. Produk ini merupakan bahan yang sangat baik untuk pembuatan penutup luar dan pita isolasi kawat dan kabel. Produk ini terutama digunakan pada terminal pintar seluler dan peralatan rumah tangga serta bidang lainnya.

Saat ini, telah menjadi tren umum untuk mengganti PVC di bidang kabel tegangan rendah (seperti kabel headphone, kabel pengisi daya, kabel USB, kabel audio/video, kabel komputer, dll.).

(2) Karena produk elektronik konsumen memiliki karakteristik pembaruan yang cepat dan masa pakai yang singkat, dengan munculnya era peningkatan konsumsi, produk terkait SEBS memiliki ruang pengembangan yang besar di industri ini.

Dengan meningkatnya tuntutan akan ketahanan api kabel dan kinerja perlindungan lingkungan di dalam dan luar negeri, tingkat konsumsi masyarakat terus meningkat, tren produk SEBS tahan api berkinerja tinggi untuk menggantikanKabel ini Penggunaan substrat seperti PVC dan CPE akan semakin terlihat di masa depan, dan prospek aplikasinya sangat luas. Saat ini, terdapat permintaan pasar yang besar untuk modifikasi penghambat api SEBS dan pengembangan kinerja tinggi.

Material TPE fungsi khusus: Dengan penerapan dan pengembangan teknologi baru material TPE, material TPE fungsi khusus saat ini terutama meliputi TPE konduktif, TPE antistatik, material isolasi TPE, XLTPO yang diiradiasi dan dihubungkan silang, TPE dengan daya lentur tinggi, TPE dengan daya tahan api tinggi, dll.

02 Penerapan TPU di bidang kawat dan kabel

TPU (Thermoplastic Polyurethane Elastomer) adalah kopolimer blok linier yang dihasilkan dari reaksi diisosianat dan poliol makromolekuler, pemanjang rantai/pengikat silang, dan sejumlah kecil aditif. Salah satunya terutama merupakan material poliuretan, dan yang lainnya terutama merupakan jenis polieter.

Polimer ini biasanya berupa polimer blok, dan PU yang diperoleh dengan mereaksikan poliol rantai panjang dengan isosianat digunakan sebagai segmen lunak, sedangkan PU yang diperoleh dengan mereaksikan diol rantai pendek dengan isosianat digunakan sebagai segmen keras.

Penerapan elastomer TPU pada kawat dan kabel terutama terdapat di bidang-bidang berikut:

• Rangkaian kabel otomotif: Rangkaian kabel sistem anti-lock (ABS), kabel odometer, kabel komunikasi otomotif, kabel selubung tahan api untuk tiang pengisian daya, dll.;

• Kabel eksplorasi geografis: kabel eksplorasi ladang minyak/laut/darat, kabel deteksi gelombang seismik, dll.;

•Kabel elektronik konsumen: kabel headphone, (tahan api) Kabel Data untuk pengisian daya ponsel, kabel audio, kabel USB, kabel aksesori komputer, dll.;

• Kabel energi dan industri: kabel CNC komputer, kabel tenaga angin, kabel pertambangan, kabel energi listrik;

• Kabel komunikasi kawat: kabel serat optik berselubung kawat, memerlukan bahan tahan api;

• Kabel peralatan medis: kabel elektrokardiogram, kabel deteksi oksigen darah, kabel elektroda, kabel alat pijat.

03 Perbandingan kinerja material kawat dan kabel TPE dan TPU

(1) TPU memiliki kekuatan yang lebih baik daripada TPE, kekuatan tarik dan tingkat perpanjangan: Kekuatan tarik TPU adalah 2 hingga 3 kali lipat dari karet alam dan karet sintetis, dan TPU memiliki ketahanan lentur yang baik; ketahanan aus yang baik, nilai aus Taber adalah 0,35-0,5 mg, yang merupakan nilai terkecil di antara plastik, sehingga memiliki ketahanan pecah kulit yang baik.

(2) Rasa dan performa lembut TPE dan TPU: TPE dapat menyesuaikan kekerasan dan fleksibilitas dari rentang yang luas yaitu 0 derajat hingga 99A, sedangkan rentang kekerasan TPU adalah 60~95A, dan masih mempertahankan elastisitas ketika kekerasannya di atas 85A. Ini adalah karakteristik yang tidak dimiliki oleh elastomer lain, sehingga TPU memiliki kemampuan menahan beban yang tinggi dan efek penyerapan dan pelepasan yang baik; rasa keduanya cukup berbeda pada rentang kekerasan yang berbeda, dan beradaptasi dengan berbagai kesempatan sesuai kebutuhan; TPE memiliki kehilangan elastisitas yang besar pada kondisi kekerasan tinggi.

(3) Polieter TPU dan TPE memiliki ketahanan air yang baik, tetapi poliester TPU memiliki ketahanan air yang buruk; TPU memiliki ketahanan minyak yang lebih baik daripada TPE.

(4) Ketahanan UV poliester TPU relatif buruk dan rentan terhadap penguningan. Karena cincin benzena dari segmen keras poliuretan dan agen pengeras aromatik terkonjugasi dengan ester asam karboksilat, terjadi oksidasi dan penataan ulang, membentuk struktur kuinon dengan gugus kromogenik, sehingga menciptakan ikatan tak jenuh dalam segmen polimer; di bawah pengaruh sinar ultraviolet, energi "radikal bebas" disediakan untuk reaksi perubahan warna, yang memberikan energi yang cukup untuk menghancurkan ikatan kimia sebagian besar polimer, memicu reaksi oksidasi otomatis, dan menyebabkan penuaan dan degradasi.

Performa anti-kuning TPU polieter lebih baik daripada TPU poliester. Kemampuan anti-UV dapat ditingkatkan setelah modifikasi, memastikan bahwa bahan tidak menguning dalam waktu 1 hingga 2 tahun. Kemampuan anti-UV TPE umumnya lebih baik daripada TPU, sehingga ketahanan warna TPE jauh lebih baik daripada TPU.

Kesimpulannya, TPU polieter memiliki keunggulan ketahanan terhadap hidrolisis, ketahanan terhadap jamur, elastisitas tinggi, dan kinerja pada suhu rendah. TPU poliester memiliki keunggulan kekuatan tarik tinggi, fleksibilitas, ketahanan aus, ketahanan terhadap pelarut, ketahanan terhadap oksidasi, dan ketahanan terhadap suhu tinggi.

04 Pemrosesan dan pembentukan material kawat dan kabel TPE dan TPU serta perbandingan biaya

Perbandingan pemrosesan dan pembentukan material kawat dan kabel TPE dan TPU:

(1) TPU sangat mudah menyerap air. TPU perlu dikeringkan pada suhu 100℃ selama 3~4 jam sebelum diproses, sedangkan TPE dikeringkan pada suhu 70~80℃ selama 2 jam;

(2) Persyaratan TPU untuk ekstruder. Ekstruder tiga tahap sekrup tunggal dengan rasio L/D antara 20-30 dan rasio kompresi antara 2-4 cocok untuk pemrosesan TPU; celah antara sekrup dan pipa material sekitar 0,1-0,2 mm. Desain sekrup yang optimal harus menghindari gesekan yang kuat dan panas berlebih, yang menyebabkan material terurai dan retak, sehingga mengurangi sifat mekanik produk.

Kecepatan putaran sekrup bergantung pada diameter sekrup. Karena TPU sensitif terhadap penggorengan dan pemotongan, kecepatan yang terlalu tinggi dapat dengan mudah menyebabkan TPU retak. Jika terlalu rendah, juga akan menyebabkan retak karena waktu tinggal yang lama. Umumnya, kecepatan sekrup diatur dalam kisaran 25-60 rpm, sedangkan TPE membutuhkan ekstruder yang relatif longgar.

(3) Sebelum memulai TPU, pastikan sekrup, kepala mesin, dan silinder sekrup dibersihkan tanpa sudut mati. Semua persiapan telah selesai, seperti persiapan produk setengah jadi, pencetakan dan debugging, dll. Langkah terakhir adalah benar-benar membuka produk jadi sebelum menarik hopper untuk melepaskan material ke sekrup. Pada tahap awal memulai mesin, usahakan untuk meminimalkan waktu tinggal karet pada sekrup. Setelah material dikeluarkan, mesin akan segera mulai dalam waktu 5 menit. Periode kritis ini harus ditangani dengan baik di awal. Perhatikan urutannya, dan Anda akan mendapatkan hasil dua kali lipat dengan setengah usaha.

(4) TPE tidak sensitif terhadap geseran, dan tidak mudah terurai jika dibiarkan dalam waktu lama. Proses pengolahannya relatif lebih mudah.

Perbandingan biaya pemrosesan material kawat dan kabel TPE dan TPU:

(1) Biaya material TPE dan TPU poliester tidak jauh berbeda. TPU poliester sedikit lebih tinggi, tetapi biaya TPU polieter relatif tinggi.

(2) Ketiganya memiliki kepadatan TPE terendah, diikuti oleh kepadatan TPU polieter, dan kepadatan TPU poliester terbesar, serta biaya penggunaan TPE terendah.

Dengan membandingkan sifat dasar material TPE dan TPU serta teknologi pemrosesan materialnya, keduanya memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Namun, dari analisis rantai industri TPU dan TPE domestik, saluran pasar bahan baku TPE lebih stabil dan mudah, sementara sebagian besar bahan baku produksi TPU bergantung pada impor, dan proses produksi domestik relatif tertinggal, sehingga stabilitas produk sulit dipastikan. Karakteristik bahan baku dari setiap produsen cukup berbeda. Para pelaku industri elastomer perlu memahami hal ini dengan cukup baik untuk mempermudah pengembangan aplikasi dan modifikasi.

Melalui eksplorasi mendalam terhadap struktur internal material, pemantauan perubahan kinerja secara real-time, dan identifikasi stabilitas secara berkelanjutan, kompatibilitas dan daya tahan kabel di bawah kondisi laut yang keras dapat dibuktikan. Ke depan, peningkatan berkelanjutan pada material dan struktur saluran transmisi bawah laut pasti akan meletakkan dasar yang lebih kokoh untuk penambangan dan penerapan sumber daya laut.       

Shanghai Lansheng Kabel ini dapat memenuhi berbagai kebutuhan kabel Anda.