TPE ve TPU tel ve kablo malzemelerinin performans karşılaştırması ve uygulamaları

Az dumanlı | Halojen içermez | Alev geciktirici

Termoplastik elastomerler günümüzde birçok kişi tarafından tercih ediliyor. Tel ve Kablo Yüksek elastikiyet, esneklik ve pürüzsüz doku avantajları nedeniyle fabrikalarda tercih edilmektedir. PVC malzemelerin birçok durumda kısıtlanması nedeniyle, termoplastik elastikiyetin kullanımı yoğun bir şekilde teşvik edilmektedir.

Son 15 yılda Çin'de termoplastik elastomerlerin alev geciktirici özelliği giderek artmaktadır. Alev geciktirici termoplastik elastomerler, özellikle TPE ve TPU, tüketici ürünlerinde veri hatlarında, yeni enerji şarj istasyonlarının kılıflı ve yalıtımlı hatlarında ve araç içi yüksek gerilim hatlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ancak, termoplastik elastomerlerin alev geciktirici özellikleri üzerine yapılan araştırmalarda hala birçok nesnel sorun bulunmaktadır. Örneğin, arkadaşlar sıklıkla TPE ve TPU arasındaki farkların neler olduğunu soruyorlar. Bu makale, esas olarak termoplastik elastomerler olan TPE ve TPU tel ve kablo malzemelerinin özelliklerini, performans karşılaştırmasını ve uygulamalarını kısaca ele almaktadır.

01. Tel ve kablo alanında TPE uygulaması

TPE, matris reçinesi olarak SEBS içeren termoplastik bir elastomeri ifade eder. SEBS, stiren (S)-etilen (E)/büten (B)-stiren (S) bileşiminden oluşan bir blok kopolimerdir.

SEBS'deki (yani SBS'deki) çift bağlar hidrojenasyon yoluyla doyurulur, bu nedenle SEBS iyi hava koşullarına dayanıklılık, ısıya dayanıklılık, sıkıştırma deformasyonuna dayanıklılık ve mükemmel mekanik özelliklere sahiptir.

(1) SEBS ürünleri mükemmel elektrik yalıtım performansına, toksik olmamaya, hava koşullarına ve yaşlanmaya dayanıklılığa, iyi esnekliğe ve yüksek mukavemete sahiptir ve geniş bir sıcaklık aralığına sahiptir. Tellerin ve kabloların dış kaplamaları ve yalıtım bantları yapımında mükemmel malzemelerdir. Başlıca mobil akıllı terminallerde, ev aletlerinde ve diğer alanlarda kullanılırlar.

Günümüzde, düşük voltajlı kablolar alanında (kulaklık kabloları, şarj kabloları, USB kabloları, ses/video kabloları, bilgisayar kabloları vb.) PVC'nin yerine başka malzemelerin kullanılması genel bir eğilim haline gelmiştir.

(2) Tüketici elektroniği ürünlerinin hızlı güncelleme ve kısa hizmet ömrü özelliklerine sahip olması nedeniyle, tüketim yükseltme çağının başlamasıyla birlikte SEBS ile ilgili ürünlerin bu sektörde büyük bir gelişme potansiyeli bulunmaktadır.

Yurt içi ve yurt dışında kablo yangın dayanımı ve çevre koruma performansına yönelik artan talepler ve insanların tüketim seviyesinin sürekli yükselmesiyle birlikte, yüksek performanslı alev geciktirici SEBS ürünlerinin yerini alma eğilimi artmaktadır.Bu kablo PVC ve CPE gibi alt tabakaların gelecekte giderek daha belirgin hale gelmesi ve gelecekteki uygulama olanaklarının geniş olması beklenmektedir. Şu anda, SEBS alev geciktirici modifikasyonu ve yüksek performanslı geliştirme için büyük bir pazar talebi bulunmaktadır.

Özel fonksiyonlu TPE malzeme: TPE malzemelerinin yeni teknolojilerinin uygulanması ve geliştirilmesiyle birlikte, günümüzde özel fonksiyonlu TPE malzemeler başlıca iletken TPE, antistatik TPE, TPE yalıtım malzemesi, ışınlanmış çapraz bağlı XLTPO, yüksek esneklikli TPE, yüksek alev geciktirici TPE vb. malzemeleri içermektedir.

02 TPU'nun tel ve kablo alanındaki uygulamaları

TPU, diizosiyanat ve makromoleküler poliol, zincir uzatıcı/çapraz bağlayıcı ve az miktarda katkı maddesinin reaksiyonuyla üretilen doğrusal bir blok kopolimer olan termoplastik poliüretan elastomerdir. Biri esas olarak poliüretan malzeme, diğeri ise esas olarak polieter tipindedir.

Genellikle blok polimerdir ve uzun zincirli bir poliolün izosiyanat ile reaksiyonu sonucu elde edilen poliüretan (PU) yumuşak segment olarak, kısa zincirli bir diolün izosiyanat ile reaksiyonu sonucu elde edilen poliüretan (PU) ise sert segment olarak kullanılır.

TPU elastomerlerin teller ve kablolardaki uygulamaları başlıca aşağıdaki alanlardadır:

•Otomobil kablo tesisatı: Kilitlenmeyi önleyici sistem (ABS) kablo tesisatı, kilometre sayacı kablosu, otomobil iletişim kablosu, şarj istasyonu alev geciktirici kılıf kablosu vb.;

•Coğrafi keşif kabloları: petrol sahası/okyanus/kara keşif kabloları, sismik dalga tespit kabloları vb.;

•Tüketici elektroniği kabloları: kulaklık kablosu (alev geciktirici) Veri Kablosu Cep telefonu şarjı, ses kablosu, USB kablosu, bilgisayar aksesuarları kablosu vb. için;

• Enerji ve endüstriyel kablolar: bilgisayar CNC kabloları, rüzgar enerjisi kabloları, madencilik kabloları, enerji kabloları;

• Kablolu iletişim kablosu: fiber optik kablo, kılıflı tel, alev geciktirici gereklidir;

•Tıbbi ekipman kabloları: elektrokardiogram kablosu, kan oksijen seviyesi ölçüm kablosu, elektrot kablosu, masaj cihazı kablosu.

03 TPE ve TPU tel ve kablo malzemelerinin performans karşılaştırması

(1) TPU, TPE'den daha iyi mukavemete, çekme mukavemetine ve uzama oranına sahiptir: TPU'nun çekme mukavemeti, doğal kauçuk ve sentetik kauçuğun 2 ila 3 katıdır ve TPU iyi bükülme direncine sahiptir; iyi aşınma direncine sahiptir, Taber aşınma değeri 0,35-0,5 mg olup plastikler arasında en küçüğüdür, bu nedenle iyi yüzey kırılma direncine sahiptir.

(2) TPE ve TPU'nun hissi ve yumuşak performansı: TPE, 0 dereceden 99A'ya kadar geniş bir aralıkta sertlik ve esnekliği ayarlayabilirken, TPU'nun sertlik aralığı 60~95A'dır ve sertlik 85A'nın üzerinde olduğunda bile elastikiyetini korur. Bu, diğer elastomerlerde bulunmayan bir özelliktir, bu nedenle TPU yüksek yük taşıma kapasitesine ve iyi emme ve boşaltma etkisine sahiptir; ikisinin hissi farklı sertlik aralıklarında oldukça farklıdır ve gereksinimlere göre farklı durumlara uyum sağlar; TPE, yüksek sertlik durumlarında büyük bir elastikiyet kaybı gösterir.

(3) Polieter TPU ve TPE iyi su direncine sahiptir, ancak polyester TPU'nun su direnci zayıftır; TPU, TPE'den daha iyi yağ direncine sahiptir.

(4) Polyester TPU'nun UV direnci nispeten zayıftır ve sararmaya eğilimlidir. Poliüretan sert segmentin benzen halkası ve aromatik kürleme ajanı karboksilik asit esteri ile konjuge olduğundan, bir oksidasyon ve yeniden düzenleme meydana gelir ve kromojenik gruplara sahip bir kinon yapısı oluşturarak polimer segmentinde doymamış bir bağ oluşturur; ultraviyole ışınlarının etkisi altında, renk değiştirme reaksiyonu için enerji "serbest radikalleri" sağlanır, bu da çoğu polimerin kimyasal bağlarını yok etmek, otomatik bir oksidasyon reaksiyonunu tetiklemek ve yaşlanmaya ve bozulmaya neden olmak için yeterli enerji sağlar.

Polieter TPU'nun sararma performansı polyester TPU'dan daha iyidir. Modifikasyondan sonra UV direncini artırabilir ve 1-2 yıl içinde sararmamasını sağlayabilir. TPE'nin UV direnci genellikle TPU'dan daha iyidir, bu nedenle renk direnci açısından TPE, TPU'dan çok daha üstündür.

Özetle, polieter TPU'lar hidroliz direnci, küf direnci, yüksek esneklik ve düşük sıcaklık performansı avantajlarına sahiptir. Polyester TPU'lar ise yüksek çekme mukavemeti, esneklik, aşınma direnci, çözücü direnci, oksidasyon direnci ve yüksek sıcaklık direnci avantajlarına sahiptir.

04 TPE ve TPU tel ve kablo malzemelerinin işlenmesi ve şekillendirilmesi ve maliyet karşılaştırması

TPE ve TPU tel ve kablo malzemelerinin işlenmesi ve şekillendirilmesinin karşılaştırılması:

(1) TPU suyu çok kolay emer. İşlemden önce 100℃*3~4 saat kurutulması gerekirken, TPE 70~80℃*2 saat kurutulur;

(2) Ekstrüderler için TPU gereksinimleri. TPU işleme için L/D oranı 20-30 ve sıkıştırma oranı 2-4 arasında olan tek vidalı üç kademeli ekstrüderler uygundur; vidalar ve malzeme boruları arasındaki boşluk yaklaşık 0,1-0,2 mm'dir. Optimum vida tasarımı, malzemenin ayrışmasına ve çatlamasına neden olan yoğun sürtünmeyi ve aşırı ısınmayı önlemeli ve böylece ürünün mekanik özelliklerini azaltmalıdır.

Vidanın hızı, vidanın çapına bağlıdır. TPU kızartmaya ve kesmeye karşı hassas olduğundan, çok yüksek hız TPU'nun kolayca çatlamasına yol açabilir. Çok düşük hız ise uzun bekleme süresi nedeniyle çatlamaya neden olur. Genellikle vida hızı 25-60 rpm aralığında ayarlanırken, TPE nispeten daha gevşek bir ekstrüder gerektirir.

(3) TPU'ya başlamadan önce, vida, makine başlığı ve vida silindirinin ölü köşeler kalmayacak şekilde temizlendiğinden emin olun. Yarı mamul hazırlığı, baskı ve hata ayıklama vb. gibi tüm hazırlıklar tamamlanmalıdır. Son adım, malzemeyi vidaya bırakmak için hazneyi çekmeden önce bitmiş ürünü gerçekten açmaktır. Makinenin çalıştırılmasının ilk aşamasında, kauçuğun vidada kalma süresini en aza indirmeye çalışın. Malzeme boşaltıldıktan sonra, makine 5 dakika içinde hızlı bir şekilde çalıştırılacaktır. Bu kritik dönem başlangıçta iyi yönetilmelidir. Sıraya dikkat edin, böylece yarı çabayla iki kat sonuç elde edersiniz.

(4) TPE kesmeye karşı hassas değildir ve uzun süre kalsa bile kolayca bozulmaz. İşlenmesi nispeten daha kolaydır.

TPE ve TPU tel ve kablo malzemelerinin işleme maliyetlerinin karşılaştırılması:

(1) TPE malzemesinin ve polyester TPU'nun maliyeti çok farklı değildir. Polyester TPU biraz daha pahalıdır, ancak polieter TPU'nun maliyeti nispeten yüksektir.

(2) Üçünün de en düşük TPE yoğunluğuna sahip olduğu, ardından polieter TPU yoğunluğunun geldiği ve en yüksek polyester TPU yoğunluğunun ve en düşük TPE kullanım maliyetinin olduğu görülmektedir.

TPE ve TPU malzemelerinin temel özelliklerini ve malzeme işleme teknolojilerini karşılaştırdığımızda, her ikisinin de kendine özgü avantaj ve dezavantajları olduğunu görüyoruz. Bununla birlikte, yerli TPU ve TPE endüstri zincirlerinin analizinden, TPE hammadde pazar kanalının daha istikrarlı ve elverişli olduğu, TPU üretiminin hammaddelerinin çoğunun ithalata bağımlı olduğu ve yerli üretim sürecinin nispeten geri kaldığı, dolayısıyla ürün istikrarının sağlanmasının zor olduğu anlaşılmaktadır. Her üreticinin hammadde özellikleri oldukça farklılık göstermektedir. Elastomer sektöründeki meslektaşlarımızın, uygulama ve modifikasyon geliştirme süreçlerini kolaylaştırmak için bu farklılıkları yeterince anlamaları gerekmektedir.

Malzemenin iç yapısının derinlemesine incelenmesi, performans değişikliklerinin gerçek zamanlı olarak izlenmesi ve kararlılığın sürekli olarak belirlenmesi yoluyla, tellerin zorlu deniz koşullarındaki uyumluluğu ve dayanıklılığı gösterilmiştir. Geleceğe yönelik olarak, denizaltı iletim hatlarının malzeme ve yapısının sürekli iyileştirilmesi, deniz kaynaklarının çıkarılması ve uygulanması için kaçınılmaz olarak daha sağlam bir temel oluşturacaktır.       

Şanghay Lansheng Kablo, çeşitli kablo ihtiyaçlarınızı karşılayabilir.