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TPE材料在電線電纜中的應用

时间:2019-03-26     作者:GG扑克新材料【原创】   阅读

  TPE材料在電線電纜中的應用:


  TPE兼具塑料和橡膠的特性,被譽為“第三代合成橡膠”。在TPE中,SBS苯乙烯嵌段共聚物占有重要的地位,是目前世界上產量最大、發展最快的一種可替代PVC、軟硫化橡膠的環保熱塑性彈性體材料。


  TPE主要性能要求應用在電線外被及絕緣層的彈性體的主要性能要求與應用用在電線方麵的目前主要為低壓或直流,通信等軟線。要求的電性能較低通常要求與電纜略有不同,主要為耐溫等級﹑電性能(介電常數﹑耐電壓等級),力學性能(抗張強度﹑延伸率),化學性能(耐油),耐燃等要求。


TPE材料


  用於電纜外被及絕緣層方麵彈性體種類熱塑性彈性體的種類很多,用於電纜外被及絕緣層方麵的主要有聚烯烴類熱塑性彈性體(TPO)、苯乙烯類熱塑性彈性體(SBC)、熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、聚酯類熱塑性彈性體(TPEE)等。其中,由於TPO和SBC類極優良的絕緣阻抗性能,所以用於電纜外被及絕緣層的較多;而TPU,TPEE一般用於電纜外被。


  無鹵阻燃熱塑性彈性體是以樹脂和橡膠為基體,並添加無鹵阻燃劑的複合材料含有大量的有機化合物,具有一定的可燃性,同時添加阻燃劑可以製止其燃燒。阻燃劑是通過若幹機理發揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑製鏈反應、不燃氣體的窒息作用等。多數阻燃劑是通過若幹機理共同作用達到阻燃目的。


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 TPE電纜電線料


  一、相比其它傳統的電線電纜材料,TPE有何優勢?


  無鹵阻燃和低煙無鹵是個大的趨勢可回收、環保、符合ROHS要求、可符合UL要求優異加工性:溫度為180~220℃皆可加工,TPE的加工是最方便的節能。熱塑性彈性體大多不需要硫化或硫化時間很短,可以有效節約能源。優異耐熱性:耐熱性136℃×168hr可通過兼具柔軟性及表麵平滑性,人性化,還有人體兼容性可通過物性測試:如抗張強度測試、伸長率測試可通過電氣性質測試


  PVC煙比較大,不符合逃生的要求;而環保的PVC配方還不成熟,成本要求也高在環保方麵PVC材料無法和TPE,TPR相比較低煙無鹵的TPE產品在大型公共場所(地鐵站、大型商場等),電絕緣性能好,抗紫外線,耐化學品性,燃燒時不會產生有害物質,有逐漸取代PVC的趨勢,並且可能強製使用無鹵材料,如TPE無鹵阻燃線纜,也有PE或者EVA基材的連接器,開關,插座,計算機排線,鼠標滾輪,電話線,手機外殼天線,電子按鍵,電器支座或底座,攝像機零部件。


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  二、TPE存在的一些問題-阻燃劑?


  無鹵阻燃劑種類多:MCA氰尿酸三聚氰胺鹽,APP聚磷酸銨,MPP蜜胺焦磷酸鹽,磷氮的主要針對高端點的產品,要求相對比較高的產品。比較少用磷氮膨脹型的無鹵阻燃劑來做。使用的阻燃劑一般都是自己複配,不會單純使用一家的阻燃劑,可以降低成本,但往往會造成兼容等物性的問題。


  三、成本問題


  目前製約無鹵化的最大問題就是成本,因為經濟原因,終端企業使用的量沒有大起來,導致綜合成本都很高。市場因為終端大多數企業並未真正導入無鹵,無毒的市場。目前隻有三星、NOKIA電子周邊線實現完全無鹵化;APPLE實現全麵無鹵化;其他品牌隻是在某些高端型號實現部分無鹵,例如SONY、HP、華碩、聯想等。


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  四、阻燃劑問題


  無鹵阻燃電纜料製備的關鍵性問題也是難點問題是:無鹵、高阻燃性、高流動性、高強伸性能、高耐熱性之間如何平衡和兼顧。TPE配方比較複雜,共混廠商的配方組成,對工藝要求差異很大。做材料的,對電線知識少,做電線的對材料知識少,這個就是現狀。加之對於規模化生產缺少實際應用,片麵強調設備因素,造成製備工藝的完全落後,導致無鹵阻燃電線材料品質的極不穩定。


  五、原材料問題


  另外,國內目前的無鹵阻燃彈性體從基礎樹脂到無鹵阻燃劑,幾乎完全依賴迚口,所以國家原材料廠家必須加強新產品,新技術,新工藝的開發和應用力度,改變目前落後的狀況,否則將嚴重製約國內無鹵阻燃彈性體產品的技術迚步和降低成本,從而喪失材料國產化過程的有利時機,嚴重影響高端SEBS國產化發展的過程。


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  六、SEBS/PPO無鹵阻燃體係的設計要點


  SEBS與PPO彈性體共混的原因PPO可與SEBS中的PS相互容,形成玻璃化轉變溫度更高的新相區;PPO的加入在保持共混體係硬度、力學性能基本不變的情況下可明顯改善SEBS/PP體係在高溫下的壓縮永久形變性能PPO天性阻燃,能夠提高SBS,SEBS為基材的熱塑性彈性體的阻燃性能


  SEBS與PPO彈性體共混配方要點:平衡1:PPO建議範圍在10到35,並不是無限互溶2:流動性平衡3:阻燃劑含量4:白油含量5:白油的閃點與粘度6:PPO牌號選擇