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TPE與PPE在無鹵阻燃電線電纜中的應用

閱讀:783發布時間:2020-4-2

熱塑性彈性體(TPE)是一種兼有塑料和橡膠特性而且廣泛應用的高分子材料。熱塑性彈性體的種類有很多,主要有苯乙烯類(TPS)、烯烴類(TPO)、交聯烯烴類(TPV)、氯乙烯類(TPVC)、聚氨酯類(TPU)等。它們具有*的加工特性和機械性能,可以直接用擠出機擠出,簡化了生產工藝,提高了生產效率,降低了生產成本和能耗。熱塑性彈性體由于具有*的熱塑性和柔軟性,同時大部分熱塑性彈性體又具有良好的電性能、耐候性和物理機械性能,因此它應用在電線電纜行業是一種優良的材料。

聚苯醚(PPE)是一種具有剛性分子鏈結構的耐高溫熱塑性樹脂,大的特點是在長期負荷下,具有優良的尺寸穩定性和突出的電絕緣性,使用溫度范圍廣,可在-127~121℃范圍內長期使用,具有優良的耐水、耐蒸汽性能,比重小,在五大工程塑料中比重小。制品具較高的拉伸強度和抗沖強度,抗蠕變性也好。

柔性聚苯醚是用PPE改性的熱塑性彈性體,兼具聚苯醚和彈性體的性能,是一種綜合性能優良的熱塑性彈性體。由于柔性聚苯醚是PPE的改性彈性體,屬于PPE合金的一種,所以又稱為柔性MPPE。

柔性MPPE的性能

柔性MPPE既具有PPE的耐高溫性能、電絕緣性能、耐水性、高機械性能,又具有彈性體的高彈性、易加工性。由于PPE具有自阻燃性能,所以在其合金中加入一定的無鹵阻燃劑既可以達到高級別阻燃效果。相比較其他熱塑性彈性體具有更高的應用價值。

柔性MPPE的應用

柔性MPPE因其具有優良的性能,所以在普通的應用領域中并不常見,國內電子電器行業廣泛應用的電子線護套料、絕緣料以及電子插頭料 90%以上采用PVC。2006 年7月1日起,歐盟頒布法令禁止含鹵素阻燃劑、重金屬等某些有害物質的電子電器產品進入歐洲市場,此舉對我國電子電器產品的出口產生了嚴重影響。

熱塑性彈性體具有高彈性、高強度、低密度、易加工等特點,同時擁有良好的絕緣性、耐高低溫性、抗疲勞性,手感好,無異味,成為了電子線領域替代 PVC 的材料,但是 TPE 的無鹵阻燃是一個難題。TPE達到無鹵阻燃需要添加大量的有機或無機阻燃劑,大大降低了TPE材料的機械性能和柔性等。

PPE是一款自阻燃性工程塑料,其氧指數可達29.因此用PPE改性彈性體,輔加復配無鹵阻燃體系就可以達到高阻燃級別,而且能保持較高的機械性能。隨著國內外環保要求不斷提高,無鹵阻燃彈性體會逐步替代PVC等含鹵材料,柔性MPPE是取代PVC護套料的理想環保材料。

柔性MPPE在通訊線材中的應用

目前蘋果筆記本和蘋果手機用數據線和耳機線外被材料均采用柔性MPPE。部分電子產品中的VGA線、USB護套和插頭、HDMI線等通訊線材均可以使用柔性MPPE材料。

柔性MPPE的優勢

手感好,柔性MPPE護套表面具有較大摩擦系數,更適合人體工程學原理,表面觸感好。

耐刮擦,耐磨性好。通訊線材在使用過程中不易部磨破刮花。

介電性能好,柔性MPPE在較寬的頻率范圍內有較小的介電常數。

著色性能好,柔性MPPE可以制備各種顏色的線纜護套。

耐老化性好,白色線纜在CWF2光源下照射10晝夜后顏色變化小于3%。

易加工,可以回收利用,柔性MPPE具有易于加工和快速產出的優點,而且不需要二次加工,同時邊角料可以重復利用。

柔性MPPE在家用電線中的應用

充電器、電源線等線材護套傳統的材料為黑色或者灰色的PVC,家用線材中,無毒、低煙密度、環保、顏色多樣化是未來發展的趨勢,而PVC材料顯然滿足不了無鹵環保要求,

柔性MPPE具有的韌性、力學性能和易加工性,而且幫助消費電子行業客戶緊跟不斷變化的美學發展趨勢,同時滿足嚴格的環保要求。

柔性MPPE在電動汽車充電線中的應用

電動汽車是未來發展的趨勢,其充電線纜護套料*可以采用柔性MPPE彈性體。

汽車充電線纜在使用過程中會遇到以下要求:

1.環境使用要求

自然環境:充電汽車電纜長期暴露在室外,會遇到日光照射、潮濕、冷凍等。

人為環境:充電過程中難免會出現拖拽、扭曲、彎曲、拉伸等現象,極易造成機械損傷,也可能會造成酸堿液體的腐蝕,

2.功能使用要求:電動汽車充電時除了充電還需要通訊,必要時需要自動控制。

3.安全性要求:電動汽車充電過程時間較短,電流強度大,使用頻率高,保證良好的絕緣性同時還要求材料具有一定的耐高溫、耐老化性能,并且在燃燒時具有無鹵阻燃和低煙密度。

柔性MPPE應用在電動汽車充電樁線纜具有如下優勢:

1.具有極為優良的彈性和柔韌性(軟硬度低可達70A),產品成分全為非鹵族元素,為熱塑性可再生利用材料。

2.阻燃性十分優良,阻燃等級輕松達到VW-I級,產品成炭性良好,燃燒不滴落。

3.比重輕,比傳統電纜材料小很多,只有0.95-1.1,在相同的環境下應用PPE護層具有明顯的重量優勢,用更少的PPE材料就可達到甚至超越傳統電纜材料的性能。

4.物理機械性能好,抗張強度大于9MPa以上,斷裂伸長率大于150%以上,且PPE的收縮和抗磨損性能是同等厚度PVC的7到10倍。

5.耐熱性優良,可以生產多種高耐熱電纜料,且具有優良的耐老化性,我們的PPE柔性無鹵料絕大多數類別都能達到120℃老化7天物性保留率在80%以上指標的要求。

6.具有優良的電性能,在寬頻率范圍類能保持低介電常數,是信號傳輸線理想的外皮材料。

7.易加工,熱穩定性好,具有很好的線材擠出速度,可同PVC線材擠出速度相當,擠出線材表面光潔度十分優良,手感度好。

8.可以生產從白色、彩色到黑色等各種顏色的材料。

柔性MPPE在其他領域中的應用

柔性MPPE除了在通訊護套和家用電源護套、汽車充電線護套中應用之外還可以使用在汽車線纜、電子線護套、醫療設備線纜、機車電纜、風能電纜等應用領域。


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