Materiály z TPE a TPU drôtov a káblov Porovnanie výkonu a použitie

Nízka dymivosť | Bez halogénov | Spomaľovač horenia

Termoplastické elastoméry sú v súčasnosti obľúbené mnohými... Drôty a káble továrne pre ich výhody vysokej elasticity, flexibility a hladkého pocitu. Keďže PVC materiály sú v mnohých prípadoch obmedzené, termoplastická elasticita sa dôrazne podporuje.

V posledných 15 rokoch sa v Číne čoraz viac vyvíjali termoplastické elastoméry s ochranou proti horeniu. Termoplastické elastoméry s ochranou proti horeniu, najmä TPE a TPU, sa široko používajú v dátových vedeniach pre spotrebný tovar, v opláštených a izolovaných vedeniach pre nabíjanie energie a vo vysokonapäťových vedeniach vo vozidlách.

Vo výskume termoplastických elastomérov spomaľovačov horenia však stále existuje veľa objektívnych problémov. Napríklad priatelia sa často pýtajú, aké sú rozdiely medzi TPE a TPU. Tento článok stručne rozoberá vlastnosti, porovnanie výkonnosti a použitie termoplastických elastomérov TPE a TPU ako materiálov na drôty a káble.

01 Použitie TPE v oblasti drôtov a káblov

TPE označuje termoplastický elastomér so SEBS ako matricovou živicou. SEBS je blokový kopolymér zložený zo styrénu (S)-etylénu (E)/buténu (B)-styrénu (S).

Dvojité väzby v SEBS, teda SBS, sú nasýtené hydrogenáciou, takže SEBS má dobrú odolnosť voči poveternostným vplyvom, tepelnú odolnosť, odolnosť voči kompresnej deformácii a vynikajúce mechanické vlastnosti.

(1) Výrobky SEBS majú vynikajúce elektrické izolačné vlastnosti, sú netoxické, odolné voči poveternostným vplyvom a starnutiu, majú dobrú flexibilitu a vysokú pevnosť a majú široký teplotný rozsah. Sú vynikajúcim materiálom na výrobu vonkajších krytov a izolačných pások vodičov a káblov. Používajú sa hlavne v mobilných inteligentných termináloch, domácich spotrebičoch a iných oblastiach.

V súčasnosti sa stalo všeobecným trendom nahrádzať PVC v oblasti nízkonapäťových vodičov (ako sú káble slúchadiel, nabíjacie káble, USB káble, audio/video káble, počítačové káble atď.).

(2) Keďže spotrebná elektronika sa vyznačuje rýchlymi aktualizáciami a krátkou životnosťou, s príchodom éry modernizácie spotreby majú produkty súvisiace so SEBS v tomto odvetví obrovský priestor na rozvoj.

S rastúcimi požiadavkami na odolnosť káblov voči ohňu a ochranu životného prostredia doma aj v zahraničí sa úroveň spotreby ľudí neustále zlepšuje, trend nahrádzania vysokovýkonnými produktmi SEBS s retardérmi horenia...Tento kábel Výskum substrátov ako PVC a CPE sa v budúcnosti stáva čoraz zrejmejším a ich vyhliadky na budúce využitie sú široké. V súčasnosti je na trhu veľký dopyt po modifikácii SEBS spomaľovačov horenia a vývoji vysokoúčinných materiálov.

TPE materiál so špeciálnou funkciou: S aplikáciou a vývojom nových technológií TPE materiálov, súčasný TPE materiál so špeciálnou funkciou zahŕňa najmä vodivý TPE, antistatický TPE, izolačný materiál TPE, ožiarený zosieťovaný XLTPO, vysoko odolný TPE, vysoko horľavý TPE atď.

02 Použitie TPU v oblasti drôtov a káblov

Termoplastický polyuretánový elastomér TPU, čo je lineárny blokový kopolymér vyrobený reakciou diizokyanátu a makromolekulárneho polyolu, predlžovača reťazca/zosieťovacieho činidla a malého množstva prísad. Jeden je prevažne polyuretánový materiál a druhý je prevažne polyéterového typu.

Zvyčajne ide o blokový polymér a PU získaný reakciou polyolu s dlhým reťazcom s izokyanátom sa používa ako mäkký segment a PU získaný reakciou diolu s krátkym reťazcom s izokyanátom sa používa ako tvrdý segment.

Aplikácie TPU elastomérov v drôtoch a kábloch sú hlavne v nasledujúcich oblastiach:

·Káblový zväzok do auta: Káblový zväzok protiblokovacieho systému (ABS), kábel počítadla kilometrov, komunikačný kábel do auta, kábel s ohňovzdorným plášťom nabíjacej batérie atď.;

·Káble pre geografický prieskum: káble pre prieskum ropných polí\oceánov\pevniny, káble pre detekciu seizmických vĺn atď.;

·Káble spotrebnej elektroniky: kábel slúchadiel (spomaľovač horenia) Dátový kábel na nabíjanie mobilných telefónov, audio kábel, USB kábel, kábel počítačového príslušenstva atď.;

·Energetické a priemyselné káble: počítačové CNC káble, káble pre veternú energiu, banské káble, silové energetické káble;

·Drôtový komunikačný kábel: opláštený drôt z optických vlákien, požadovaný spomaľovač horenia;

· Káble zdravotníckych zariadení: kábel elektrokardiogramu, kábel na detekciu kyslíka v krvi, kábel elektródových vodičov, kábel masážneho prístroja.

03 Porovnanie výkonu materiálov vodičov a káblov TPE a TPU

(1) TPU má lepšiu pevnosť, pevnosť v ťahu a mieru predĺženia ako TPE: Pevnosť v ťahu TPU je 2 až 3-krát vyššia ako pevnosť prírodného kaučuku a syntetického kaučuku a TPU má dobrú odolnosť proti ohybu; dobrú odolnosť proti opotrebovaniu, hodnota opotrebenia Taber je 0,35-0,5 mg, čo je najmenšia hodnota medzi plastmi, takže má dobrú odolnosť proti pretrhnutiu povrchovej vrstvy.

(2) Pocit a mäkkosť TPE a TPU: TPE dokáže nastaviť tvrdosť a flexibilitu v širokom rozsahu od 0 stupňov do 99 A, zatiaľ čo rozsah tvrdosti TPU je 60 až 95 A a stále si zachováva elasticitu, keď je tvrdosť nad 85 A. Toto je vlastnosť, ktorú iné elastoméry nemajú, takže TPU má vysokú nosnosť a dobrý sací a výtlačný účinok; pocit z oboch materiálov je v rôznych rozsahoch tvrdosti dosť odlišný a prispôsobuje sa rôznym situáciám podľa požiadaviek; TPE má veľkú stratu elasticity pri vysokej tvrdosti.

(3) Polyéterový TPU a TPE majú dobrú odolnosť voči vode, ale polyesterový TPU má slabú odolnosť voči vode; TPU má lepšiu odolnosť voči olejom ako TPE.

(4) Polyester TPU má relatívne nízku UV odolnosť a je náchylný na žltnutie. Pretože benzénový kruh tvrdého segmentu polyuretánu a aromatické tvrdidlo sú konjugované s esterom karboxylovej kyseliny, dochádza k oxidácii a preskupeniu, čím sa vytvára chinónová štruktúra s chromogénnymi skupinami, čím sa v polymérnom segmente vytvára nenasýtená väzba; pôsobením ultrafialových lúčov sa pre reakciu zmeny farby uvoľňujú energetické „voľné radikály“, ktoré poskytujú dostatok energie na zničenie chemických väzieb väčšiny polymérov, spustenie automatickej oxidačnej reakcie a starnutie a degradáciu.

Žltnúca schopnosť polyéterového TPU je lepšia ako u polyesterového TPU. Po modifikácii môže zlepšiť odolnosť voči UV žiareniu, čím sa zabezpečí, že do 1 až 2 rokov nezožltne. TPE má vo všeobecnosti lepšiu odolnosť voči UV žiareniu ako TPU, takže farebne odolný TPE je oveľa lepší ako TPU.

Stručne povedané, polyéterový TPU má výhody odolnosti voči hydrolýze, odolnosti voči plesniam, vysokej pružnosti a nízkej teplote. Polyesterový TPU má výhody vysokej pevnosti v ťahu, flexibility, odolnosti voči opotrebovaniu, odolnosti voči rozpúšťadlám, odolnosti voči oxidácii a vysokej teplote.

04 Spracovanie a tvarovanie drôtových a káblových materiálov z TPE a TPU a porovnanie nákladov

Porovnanie spracovania a tvarovania drôtov a káblových materiálov TPE a TPU:

(1) TPU veľmi ľahko absorbuje vodu. Pred spracovaním je potrebné ho sušiť pri teplote 100 ℃ * 3 až 4 hodiny, zatiaľ čo TPE sa suší pri teplote 70 až 80 ℃ * 2 hodiny;

(2) Požiadavky TPU na extrudéry. Na spracovanie TPU sú vhodné jednozávitovkové trojstupňové extrudéry s pomerom L/D medzi 20-30 a kompresným pomerom medzi 2-4; medzera medzi závitovkami a materiálovými rúrkami je približne 0,1-0,2 mm. Optimálna konštrukcia závitovky by mala zabrániť intenzívnemu treniu a prehrievaniu, ktoré by spôsobovalo rozklad a praskanie materiálu, čím by sa znížili mechanické vlastnosti produktu.

Rýchlosť závitovky závisí od priemeru závitovky. Keďže TPU je citlivý na vyprážanie a rezanie, príliš vysoká rýchlosť môže ľahko viesť k praskaniu TPU. Ak je príliš nízka, povedie to k praskaniu aj v dôsledku dlhého času zotrvania. Rýchlosť závitovky sa zvyčajne nastavuje v rozsahu 25 – 60 ot./min., zatiaľ čo TPE vyžaduje relatívne voľný extrudér.

(3) Pred spustením TPU sa uistite, že skrutka, hlava stroja a valec skrutky sú vyčistené a bez slepých rohov. Všetky prípravy, ako je príprava polotovarov, tlač a ladenie atď., sú dokončené. Posledným krokom je skutočné otvorenie hotového výrobku pred vytiahnutím násypky, aby sa materiál uvoľnil do skrutky. V počiatočnej fáze spustenia stroja sa snažte minimalizovať čas zotrvania gumy na skrutke. Po vyložení materiálu sa stroj rýchlo spustí do 5 minút. Toto kritické obdobie je potrebné na začiatku dobre zvládnuť. Venujte pozornosť objednávke a dosiahnete dvojnásobný výsledok s polovičným úsilím.

(4) TPE nie je citlivý na strih a pri dlhodobom skladovaní sa ľahko nerozkladá. Jeho spracovanie je relatívne pohodlnejšie.

Porovnanie nákladov na spracovanie drôtových a káblových materiálov TPE a TPU:

(1) Cena materiálu TPE a polyesterového TPU sa veľmi nelíši. Polyesterový TPU je o niečo drahší, ale cena polyéterového TPU je relatívne vysoká.

(2) Tieto tri majú najnižšiu hustotu TPE, nasleduje hustota polyéterového TPU a najväčšiu hustotu polyesterového TPU a najnižšie náklady na používanie TPE.

Porovnaním základných vlastností materiálov TPE a TPU a technológie spracovania materiálu majú oba svoje výhody a nevýhody. Z analýzy domácich priemyselných reťazcov TPU a TPE však vyplýva, že trh so surovinami TPE je stabilnejší a pohodlnejší, zatiaľ čo väčšina surovín na výrobu TPU je závislá od dovozu a domáci výrobný proces je relatívne zaostalý, takže je ťažké zabezpečiť stabilitu produktu. Vlastnosti surovín od jednotlivých výrobcov sú značne odlišné. Naši kolegovia z oblasti elastomérov potrebujú dostatočné znalosti, aby uľahčili vývoj aplikácií a modifikácií.

Prostredníctvom hĺbkového skúmania vnútornej štruktúry materiálu, monitorovania zmien výkonu v reálnom čase a neustálej identifikácie stability sa preukazuje kompatibilita a odolnosť drôtov v náročných morských oblastiach. S výhľadom do budúcnosti neustále zlepšovanie materiálov a štruktúr podmorských prenosových vedení nevyhnutne položí pevnejší základ pre ťažbu a využitie morských zdrojov.       

Šanghaj Lansheng Kábel dokáže splniť vaše rôzne potreby v oblasti káblov.