TPE- och TPU-tråd- och kabelmaterial Prestandajämförelse och tillämpning

Låg rökhalt | Halogenfri | Flamskyddsmedel

Termoplastiska elastomerer föredras nu av många Tråd och kabel fabriker för deras fördelar med hög elasticitet, flexibilitet och smidig känsla. Eftersom PVC-material är begränsade i många fall har termoplastisk elasticitet kraftigt främjats.

Under de senaste 15 åren har utvecklingen av flamskyddsmedel för termoplastiska elastomerer i Kina ökat. Flamskyddsmedel för termoplastiska elastomerer, särskilt TPE och TPU, har använts i stor utsträckning i dataledningar för konsumentprodukter, mantlade ledningar och isolerade ledningar för nya energiladdningspålar samt högspänningsledningar i fordon.

Det finns dock fortfarande många objektiva problem i forskningen om flamskyddsmedel hos termoplastiska elastomerer. Till exempel frågar vänner ofta vad skillnaderna mellan TPE och TPU är. Den här artikeln diskuterar huvudsakligen kortfattat egenskaper, prestandajämförelser och tillämpningar av termoplastiska elastomerer, TPE- och TPU-tråd- och kabelmaterial.

01 Tillämpning av TPE inom tråd och kabel

TPE avser en termoplastisk elastomer med SEBS som matrisharts. SEBS är en blocksampolymer bestående av styren (S)-etylen (E)/buten (B)-styren (S).

Dubbelbindningarna i SEBS, det vill säga SBS, är mättade genom hydrering, så SEBS har god väderbeständighet, värmebeständighet, kompressionsdeformationsbeständighet och utmärkta mekaniska egenskaper.

(1) SEBS-produkter har utmärkta elektriska isoleringsegenskaper, är giftfria, väderbeständiga och åldringsbeständiga, har god flexibilitet och hög hållfasthet, samt har ett brett temperaturområde. De är utmärkta material för att tillverka ytterhöljen och isoleringstejper för ledningar och kablar. De används främst i mobila smarta terminaler och hushållsapparater och andra områden.

För närvarande har det blivit en allmän trend att ersätta PVC inom lågspänningskablar (såsom hörlurskablar, laddningskablar, USB-kablar, ljud-/videokablar, datorkablar etc.).

(2) Eftersom konsumentelektronikprodukter har egenskaper som snabba uppdateringar och kort livslängd, har SEBS-relaterade produkter, med tillkomsten av eran av konsumtionsuppgradering, stort utvecklingsutrymme inom denna bransch.

Med de ökande kraven på kabelbrandmotstånd och miljöskyddsprestanda hemma och utomlands fortsätter människors konsumtionsnivå att förbättras, trenden med högpresterande flamskyddsmedel SEBS-produkter att ersättaDenna kabel Substrat som PVC och CPE blir alltmer uppenbara i framtiden, och de framtida tillämpningsmöjligheterna är breda. För närvarande finns det en stor marknadsefterfrågan på modifiering och högpresterande utveckling av SEBS-flamskyddsmedel.

TPE-material med specialfunktion: Med tillämpningen och utvecklingen av ny teknik för TPE-material omfattar nuvarande TPE-material med specialfunktion huvudsakligen ledande TPE, antistatisk TPE, TPE-isoleringsmaterial, bestrålad tvärbunden XLTPO, högelastisk TPE, hög flamskyddsmedel TPE, etc.

02 Tillämpning av TPU inom tråd och kabel

TPU termoplastisk polyuretanelastomer, som är en linjär blocksampolymer som framställs genom reaktion av diisocyanat och makromolekylär polyol, kedjeförlängare/tvärbindare och en liten mängd tillsatser. Den ena är huvudsakligen polyuretanmaterial och den andra är huvudsakligen av polyetertyp.

Det är vanligtvis en blockpolymer, och PU som erhålls genom att reagera en långkedjig polyol med isocyanat används som ett mjukt segment, och PU som erhålls genom att reagera en kortkedjig diol med isocyanat används som ett hårt segment.

Användningen av TPU-elastomerer i ledningar och kablar sker huvudsakligen inom följande områden:

· Bilkablage: ABS-kablage, vägmätarkabel, bilkommunikationskablar, flamskyddskabel för laddningsstång, etc.;

·Kablar för geografiska prospektering: kablar för oljefält/hav/landprospektering, kablar för detektering av seismiska vågor etc.;

·Konsumentelektronikkablar: hörlurskabel (flamskyddsmedel) Datakabel för laddning av mobiltelefoner, ljudkablar, USB-kablar, datortillbehörskablar etc.;

·Energi- och industrikablar: dator-CNC-kablar, vindkraftkablar, gruvkablar, kraftkablar;

· Trådkommunikationskabel: fiberoptisk kabel med mantel, flamskyddsmedel krävs;

·Kablar för medicinsk utrustning: elektrokardiogramkabel, kabel för mätning av syrgas i blodet, elektrodkabel, massagekabel.

03 Jämförelse av prestanda hos TPE- och TPU-tråd- och kabelmaterial

(1) TPU har bättre hållfasthet än TPE, draghållfasthet och töjningshastighet: TPU:s draghållfasthet är 2 till 3 gånger högre än hos naturgummi och syntetiskt gummi, och TPU har god böjmotståndskraft; god slitstyrka, Taber-slitagevärdet är 0,35-0,5 mg, vilket är det minsta bland plaster, så den har god motståndskraft mot skinnbrott.

(2) Känsla och mjukhet hos TPE och TPU: TPE kan justera hårdhet och flexibilitet från ett brett intervall från 0 grader till 99A, medan hårdhetsintervallet för TPU är 60~95A, och det bibehåller fortfarande elasticitet även när hårdheten är över 85A. Detta är en egenskap som andra elastomerer inte har, så TPU har hög laststödförmåga och god sug- och utmatningseffekt; känslan hos de två är helt olika i olika hårdhetsområden, och det anpassar sig till olika tillfällen enligt krav; TPE har en stor elasticitetsförlust vid tillfällen med hög hårdhet.

(3) Polyeter-TPU och TPE har god vattenbeständighet, men polyester-TPU har dålig vattenbeständighet; TPU har bättre oljebeständighet än TPE.

(4) UV-beständigheten hos polyester-TPU är relativt dålig och benägen att gulna. Eftersom bensenringen i polyuretansegmentet och det aromatiska härdningsmedlet är konjugerade med karboxylsyraestern sker en oxidation och omlagring, vilket bildar en kinonstruktur med kromogena grupper, vilket skapar en omättad bindning i polymersegmentet. Under inverkan av ultravioletta strålar tillhandahålls energi "fria radikaler" för färgförändringsreaktionen, vilket ger tillräckligt med energi för att förstöra de kemiska bindningarna hos de flesta polymerer, utlösa en automatisk oxidationsreaktion och orsaka åldring och nedbrytning.

Gulningsprestanda hos polyeter-TPU är bättre än hos polyester-TPU. Det kan förbättra UV-motståndet efter modifiering, vilket säkerställer att det inte gulnar inom 1 till 2 år. UV-motståndet hos TPE är generellt bättre än hos TPU, så färgbeständigheten hos TPE är mycket bättre än hos TPU.

Sammanfattningsvis har polyeter-TPU fördelarna med hydrolysresistens, mögelbeständighet, hög motståndskraft och lågtemperaturprestanda. Polyester-TPU har fördelarna med hög draghållfasthet, flexibilitet, slitstyrka, lösningsmedelsbeständighet, oxidationsbeständighet och hög temperaturbeständighet.

04 Bearbetning och formning av TPE- och TPU-tråd- och kabelmaterial samt kostnadsjämförelse

Jämförelse av bearbetning och formning av TPE- och TPU-tråd- och kabelmaterial:

(1) TPU absorberar mycket lätt vatten. Det behöver torkas vid 100 ℃ * 3 ~ 4 timmar innan bearbetning, medan TPE torkas vid 70 ~ 80 ℃ * 2 timmar;

(2) TPU-krav för extrudrar. Enskruvs-trestegsextrudrar med ett L/D-förhållande mellan 20-30 och ett kompressionsförhållande mellan 2-4 är lämpliga för TPU-bearbetning; gapet mellan skruvar och materialrör är cirka 0,1-0,2 mm. Den optimala skruvkonstruktionen bör undvika intensiv friktion och överhettning, vilket kan orsaka att materialet bryts ner och spricker, vilket minskar produktens mekaniska egenskaper.

Skruvens hastighet beror på skruvens diameter. Eftersom TPU är känsligt för stekning och skärning kan en för hög hastighet lätt leda till sprickbildning i TPU. Om den är för låg leder den också till sprickbildning på grund av den långa uppehållstiden. Generellt sett är skruvhastigheten inställd på 25-60 rpm, medan TPE kräver en relativt lös extruder.

(3) Innan du startar TPU:n, se till att skruven, maskinhuvudet och skruvcylindern är rengjorda utan döda hörn. Alla förberedelser är slutförda, såsom förberedelse av halvfabrikat, utskrift och felsökning etc. Det sista steget är att verkligen öppna den färdiga produkten innan du drar ut tratten för att släppa ut materialet till skruven. I det inledande skedet av maskinens start, försök att minimera gummits uppehållstid på skruven. Efter att materialet har tömts ut kommer maskinen att startas snabbt inom 5 minuter. Denna kritiska period måste hanteras väl i början. Var uppmärksam på ordningen, så får du dubbelt så bra resultat med halva ansträngningen.

(4) TPE är inte känsligt för skjuvning och bryts inte lätt ner om det ligger kvar länge. Det är relativt enklare att bearbeta.

Jämförelse av bearbetningskostnader för TPE- och TPU-tråd- och kabelmaterial:

(1) Kostnaden för TPE-material och polyester-TPU skiljer sig inte mycket. Polyester-TPU är något högre, men kostnaden för polyeter-TPU är relativt hög.

(2) De tre har den lägsta TPE-densiteten, följt av polyeter-TPU-densiteten, och den största polyester-TPU-densiteten, och den lägsta kostnaden för att använda TPE.

Genom att jämföra de grundläggande egenskaperna hos TPE- och TPU-material och materialbearbetningstekniken har båda sina egna fördelar och nackdelar. Men utifrån en analys av de inhemska TPU- och TPE-industrikedjorna är marknadskanalen för TPE-råvaror mer stabil och bekväm, medan de flesta TPU-produktionsråvarorna är beroende av import, och den inhemska produktionsprocessen är relativt bakåtsträvande, så produktstabilitet är svår att säkerställa. Råmaterialegenskaperna hos varje tillverkare är ganska olika. Våra elastomerkollegor behöver tillräckligt med kunskap för att underlätta applikations- och modifieringsutveckling.

Genom djupgående utforskning av materialets interna struktur, realtidsövervakning av prestandaförändringar och kontinuerlig identifiering av stabilitet, demonstreras kablarnas kompatibilitet och uthållighet under tuffa havsområden. Framöver kommer den kontinuerliga förbättringen av material och struktur hos undervattensledningar oundvikligen att lägga en mer solid grund för utvinning och tillämpning av marina resurser.       

Shanghai Lansheng Kabel kan tillgodose dina olika kabelbehov.