Дротові та кабельні матеріали TPE та TPU Порівняння характеристик та застосування

Низький рівень диму | Без галогенів | Вогнестійкий

Термопластичні еластомери зараз є популярними серед багатьох... Дріт та кабель фабрики за їх переваги високої еластичності, гнучкості та гладкості на дотик. Оскільки ПВХ-матеріали обмежені в багатьох випадках, термопластична еластичність активно пропагується.

За останні 15 років у Китаї спостерігається все більша розробка вогнестійких термопластичних еластомерів. Вогнестійкі термопластичні еластомери, особливо TPE та TPU, широко використовуються в лініях передачі даних для споживчих товарів, нових лініях зарядки енергії з оболонкою та ізольованих лініях, а також у високовольтних лініях у автомобілях.

Однак у дослідженнях вогнестійких термопластичних еластомерів все ще існує багато об'єктивних проблем. Наприклад, друзі часто запитують, які відмінності між TPE та TPU. У цій статті коротко розглядаються характеристики, порівняння продуктивності та застосування термопластичних еластомерів TPE та TPU для дротів та кабелів.

01 Застосування ТПЕ в галузі дроту та кабелю

ТПЕ – це термопластичний еластомер з SEBS як матричною смолою. SEBS – це блок-сополімер, що складається зі стиролу (S)-етилену (E)/бутену (B)-стиролу (S).

Подвійні зв'язки в SEBS, тобто SBS, насичуються шляхом гідрування, тому SEBS має добру стійкість до атмосферних впливів, термостійкість, стійкість до деформації при стисканні та відмінні механічні властивості.

(1) Продукція SEBS має чудові електроізоляційні характеристики, нетоксична, стійка до атмосферних впливів та старіння, має добру гнучкість та високу міцність, а також широкий діапазон температур. Вона є чудовим матеріалом для виготовлення зовнішніх покриттів та ізоляційних стрічок проводів і кабелів. В основному використовується в мобільних інтелектуальних терміналах, побутовій техніці та інших галузях.

Наразі загальною тенденцією стало замінювати ПВХ у сфері низьковольтних проводів (таких як кабелі для навушників, кабелі для зарядних пристроїв, USB-кабелі, аудіо/відеокабелі, комп'ютерні кабелі тощо).

(2) Оскільки споживча електроніка характеризується швидким оновленням та коротким терміном служби, з настанням ери модернізації споживання, продукти, пов'язані з SEBS, мають величезний потенціал для розвитку в цій галузі.

Зі зростанням вимог до вогнестійкості кабелів та екологічних характеристик в країні та за кордоном, рівень споживання людьми продовжує покращуватися, тенденція до заміни високоефективних вогнестійких SEBS-продуктів...Цей кабель Використання таких матеріалів, як ПВХ та CPE, стає все більш очевидним у майбутньому, а перспективи їхнього застосування широкі. Наразі існує великий ринковий попит на модифікацію вогнезахисних матеріалів SEBS та розробку високоефективних матеріалів.

Спеціальний TPE матеріал: Завдяки застосуванню та розвитку нових технологій TPE матеріалів, сучасний спеціальний TPE матеріал включає в себе переважно струмопровідний TPE, антистатичний TPE, ізоляційний матеріал TPE, опромінений зшитий XLTPO, високопружний TPE, високо вогнестійкий TPE тощо.

02 Застосування ТПУ в галузі дроту та кабелю

Термопластичний поліуретановий еластомер ТПУ, що являє собою лінійний блок-сополімер, отриманий в результаті реакції діізоціанату та макромолекулярного поліолу, подовжувача ланцюга/зшиваючого агента та невеликої кількості добавок. Один з них переважно виготовлений з поліуретану, а інший – з поліефіру.

Зазвичай це блок-полімер, і PU, отриманий реакцією довголанцюгового поліолу з ізоціанатом, використовується як м'який сегмент, а PU, отриманий реакцією коротколанцюгового діолу з ізоціанатом, використовується як твердий сегмент.

Застосування еластомерів ТПУ в проводах та кабелях переважно відбувається в таких галузях:

· Автомобільний джгут проводів: джгут проводів антиблокувальної системи (ABS), кабель одометра, автомобільний комунікаційний кабель, кабель зарядного пристрою з вогнестійкою оболонкою тощо;

·Кабелі географічної розвідки: кабелі для розвідки нафтових родовищ\океану\суші, кабелі для виявлення сейсмічних хвиль тощо;

·Проводи споживчої електроніки: кабель для навушників (вогнестійкий) Кабель для передачі даних для заряджання мобільного телефону, аудіокабелю, USB-кабелю, кабелю комп'ютерних аксесуарів тощо;

·Енергетичні та промислові кабелі: комп'ютерні кабелі з ЧПК, кабелі для вітроенергетики, кабелі для гірничодобувної промисловості, силові кабелі;

· Дротяний комунікаційний кабель: оптоволоконний кабель з оболонкою, обов'язково з вогнезахисним покриттям;

·Кабелі медичного обладнання: кабель електрокардіограми, кабель для виявлення рівня кисню в крові, кабель електродних виводів, кабель масажера.

03 Порівняння характеристик матеріалів для проводів та кабелів TPE та TPU

(1) ТПУ має кращу міцність, міцність на розтяг та швидкість подовження, ніж ТПЕ: міцність на розтяг ТПУ в 2-3 рази вища, ніж у натурального каучуку та синтетичного каучуку, а ТПУ має добру стійкість до вигину; добру зносостійкість, значення зносу за Табером становить 0,35-0,5 мг, що є найменшим серед пластмас, тому він має добру стійкість до розриву шкіри.

(2) Відчуття та м'якість TPE та TPU: TPE може регулювати твердість та гнучкість у широкому діапазоні від 0 градусів до 99A, тоді як діапазон твердості TPU становить 60~95A, і він все ще зберігає еластичність, коли твердість перевищує 85A. Це характеристика, якої немає в інших еластомерів, тому TPU має високу здатність витримувати навантаження та хороший ефект всмоктування та розрядки; відчуття цих двох матеріалів досить різне в різних діапазонах твердості, і він адаптується до різних ситуацій відповідно до вимог; TPE має великі втрати пружності в умовах високої твердості.

(3) Поліефірний ТПУ та ТПЕ мають добру водостійкість, але поліефірний ТПУ має погану водостійкість; ТПУ має кращу стійкість до олії, ніж ТПЕ.

(4) Поліестерний ТПУ має відносно низьку стійкість до ультрафіолетового випромінювання та схильний до пожовтіння. Оскільки бензольне кільце твердого сегмента поліуретану та ароматичний затверджувач кон'юговані з естером карбонової кислоти, відбувається окислення та перегрупування, утворюючи хінонову структуру з хромогенними групами, тим самим створюючи ненасичений зв'язок у полімерному сегменті; під дією ультрафіолетових променів утворюються енергетичні "вільні радикали" для реакції зміни кольору, що забезпечує достатню енергію для руйнування хімічних зв'язків більшості полімерів, запуску автоматичної реакції окислення та спричинення старіння та деградації.

Пожовтіння поліефірного ТПУ краще, ніж поліефірного ТПУ. Після модифікації він може покращити стійкість до ультрафіолетового випромінювання, гарантуючи, що він не пожовтіє протягом 1-2 років. Захист від ультрафіолетового випромінювання ТПЕ, як правило, кращий, ніж у ТПЕ, тому стійкий до кольору ТПЕ набагато кращий, ніж у ТПЕ.

Підсумовуючи, поліефірний ТПУ має такі переваги, як стійкість до гідролізу, стійкість до цвілі, висока еластичність та низькотемпературна стійкість. Поліефірний ТПУ має такі переваги, як висока міцність на розрив, гнучкість, зносостійкість, стійкість до розчинників, стійкість до окислення та стійкість до високих температур.

04 Обробка та формування дротяних та кабельних матеріалів з ТПЕ та ТПУ та порівняння вартості

Порівняння обробки та формування матеріалів для дротів і кабелів TPE та TPU:

(1) ТПУ дуже легко поглинає воду. Його потрібно сушити при температурі 100℃*3~4H перед обробкою, тоді як ТПЕ сушать при температурі 70~80℃*2H;

(2) Вимоги до екструдерів з ТПУ. Для обробки ТПУ підходять одношнекові триступеневі екструдери зі співвідношенням L/D від 20 до 30 та коефіцієнтом стиснення від 2 до 4; зазор між шнеками та трубами матеріалу становить приблизно 0,1-0,2 мм. Оптимальна конструкція шнека повинна уникати інтенсивного тертя та перегріву, що призводить до розкладання та розтріскування матеріалу, тим самим знижуючи механічні властивості продукту.

Швидкість шнека залежить від його діаметра. Оскільки ТПУ чутливий до смаження та різання, занадто висока швидкість може легко призвести до розтріскування ТПУ. Якщо вона занадто низька, це також призведе до розтріскування через тривалий час перебування. Зазвичай швидкість шнека встановлюється в діапазоні 25-60 об/хв, тоді як для ТПЕ потрібен відносно вільний екструдер.

(3) Перед запуском термопластичного термопластичного шнека (TPU) переконайтеся, що шнек, головка машини та циліндр шнека очищені та не мають мертвих кутів. Усі підготовчі роботи, такі як підготовка напівфабрикату, друк та налагодження тощо, завершені. Останнім кроком є ​​повне відкриття готового продукту перед тим, як витягнути бункер, щоб випустити матеріал до шнека. На початковому етапі запуску машини намагайтеся мінімізувати час перебування гуми на шнеку. Після вивантаження матеріалу машина швидко запуститься протягом 5 хвилин. Цей критичний період потрібно добре врахувати на початку. Зверніть увагу на порядок, і ви отримаєте вдвічі кращий результат з половиною зусиль.

(4) ТПЕ не чутливий до зсуву та не розкладається легко при тривалому зберіганні. Його відносно зручніше обробляти.

Порівняння витрат на обробку дротових та кабельних матеріалів з ТПЕ та ТПУ:

(1) Вартість матеріалу TPE та поліестеру TPU не сильно відрізняється. Поліестер TPU трохи вищий, але вартість поліестеру TPU відносно висока.

(2) Ці три матеріали мають найнижчу щільність TPE, далі йде щільність поліефірного TPU, а також найбільшу щільність поліефірного TPU та найнижчу вартість використання TPE.

Порівнюючи основні властивості матеріалів TPE та TPU, а також технології обробки матеріалів, можна зробити висновок, що обидва матеріали мають свої переваги та недоліки. Однак, аналіз вітчизняних промислових ланцюгів TPU та TPE показує, що канал ринку сировини для TPE є більш стабільним та зручним, тоді як більшість сировини для виробництва TPU залежить від імпорту, а вітчизняний виробничий процес є відносно відсталим, тому стабільність продукції важко забезпечити. Характеристики сировини кожного виробника досить різні. Наші колеги з еластомерів повинні мати достатньо знань, щоб полегшити їх застосування та розробку модифікацій.

Завдяки поглибленому дослідженню внутрішньої структури матеріалу, моніторингу змін продуктивності в режимі реального часу та постійному визначенню стабільності, демонструється сумісність та довговічність проводів у суворих морських районах. Заглядаючи в майбутнє, постійне вдосконалення матеріалів та структури підводних ліній електропередачі неминуче закладе міцнішу основу для видобутку та використання морських ресурсів.       

Шанхай Lansheng Кабель може задовольнити ваші різні потреби в кабелі.