柔性聚苯醚(PPE)在無鹵阻燃電線電纜中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間 : 2023-07-19 瀏覽: 2437 咨詢熱線: 400-998-3328一 電線電纜用柔性PPE產(chǎn)品簡介 |
熱塑性彈性體(TPE)是一種兼有塑料和橡膠特性而且廣泛應(yīng)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(lián)烯烴類(TPV)、氯乙烯類(TPVC)、聚氨酯類(TPU)等。它們具有優(yōu)越的加工特性和機(jī)械性能,可以直接用擠出機(jī)擠出,簡化了生產(chǎn)工藝,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本和能耗。熱塑性彈性體由于具有優(yōu)越的熱塑性和柔軟性,同時(shí)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(jī)械性能,因此它應(yīng)用在電線電纜行業(yè)是一種優(yōu)良的材料。
聚苯醚(PPE)是一種具有剛性分子鏈結(jié)構(gòu)的耐高溫?zé)崴苄詷渲?,最大的特點(diǎn)是在長期負(fù)荷下,具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和突出的電絕緣性,使用溫度范圍廣,可在-127~121℃范圍內(nèi)長期使用,具有優(yōu)良的耐水、耐蒸汽性能,比重小,在五大工程塑料中比重最小。制品具較高的拉伸強(qiáng)度和抗沖強(qiáng)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(yōu)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。
二 柔性PPE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(jī)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(dá)到高級(jí)別阻燃效果。相比較其他熱塑性彈性體具有更高的應(yīng)用價(jià)值。
表1 性能參數(shù)對(duì)比
注:★:優(yōu); ◆:良; ▼:中; ●:差
表2 阻燃型彈性體性能價(jià)格比較
表3 高柔性和低比重性能
三 柔性PPE的應(yīng)用 |
柔性MPPE因其具有優(yōu)良的性能,所以在普通的應(yīng)用領(lǐng)域中并不常見,國內(nèi)電子電器行業(yè)廣泛應(yīng)用的電子線護(hù)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(zhì)的電子電器產(chǎn)品進(jìn)入歐洲市場,此舉對(duì)我國電子電器產(chǎn)品的出口產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。
熱塑性彈性體具有高彈性、高強(qiáng)度、低密度、易加工等特點(diǎn),同時(shí)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(lǐng)域替代 PVC 的首選材料,但是 TPE 的無鹵阻燃是一個(gè)難題。TPE達(dá)到無鹵阻燃需要添加大量的有機(jī)或無機(jī)阻燃劑,大大降低了TPE材料的機(jī)械性能和柔性等。
PPE是一款自阻燃性工程塑料,其氧指數(shù)可達(dá)29.因此用PPE改性彈性體,輔加復(fù)配無鹵阻燃體系就可以達(dá)到高阻燃級(jí)別,而且能保持較高的機(jī)械性能。隨著國內(nèi)外環(huán)保要求不斷提高,無鹵阻燃彈性體會(huì)逐步替代PVC等含鹵材料,柔性MPPE是取代PVC護(hù)套料的理想環(huán)保材料。
1.柔性MPPE在通訊線材中的應(yīng)用
目前蘋果筆記本和蘋果手機(jī)用數(shù)據(jù)線和耳機(jī)線外被材料均采用柔性MPPE。部分電子產(chǎn)品中的VGA線、USB護(hù)套和插頭、HDMI線等通訊線材均可以使用柔性MPPE材料。
選用柔性MPPE的優(yōu)勢:
手感好,柔性MPPE護(hù)套表面具有較大摩擦系數(shù),更適合人體工程學(xué)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(nèi)有較小的介電常數(shù)。
著色性能好,柔性MPPE可以制備各種顏色的線纜護(hù)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(chǎn)出的優(yōu)點(diǎn),而且不需要二次加工,同時(shí)邊角料可以重復(fù)利用。
2.柔性MPPE在家用電線中的應(yīng)用
充電器、電源線等線材護(hù)套傳統(tǒng)的材料為黑色或者灰色的PVC,家用線材中,無毒、低煙密度、環(huán)保、顏色多樣化是未來發(fā)展的趨勢,而PVC材料顯然滿足不了無鹵環(huán)保要求,
柔性MPPE具有卓越的韌性、力學(xué)性能和易加工性,而且?guī)椭M(fèi)電子行業(yè)客戶緊跟不斷變化的美學(xué)發(fā)展趨勢,同時(shí)滿足全球嚴(yán)格的環(huán)保要求。
3. 柔性MPPE在電動(dòng)汽車充電線中的應(yīng)用
電動(dòng)汽車是未來發(fā)展的趨勢,其充電線纜護(hù)套料完全可以采用柔性MPPE彈性體。
汽車充電線纜在使用過程中會(huì)遇到以下要求:
1)環(huán)境使用要求
自然環(huán)境:充電汽車電纜長期暴露在室外,會(huì)遇到日光照射、潮濕、冷凍等。
人為環(huán)境:充電過程中難免會(huì)出現(xiàn)拖拽、扭曲、彎曲、拉伸等現(xiàn)象,極易造成機(jī)械損傷,也可能會(huì)造成酸堿液體的腐蝕,
2)功能使用要求:電動(dòng)汽車充電時(shí)除了充電還需要通訊,必要時(shí)需要自動(dòng)控制。
3)安全性要求:電動(dòng)汽車充電過程時(shí)間較短,電流強(qiáng)度大,使用頻率高,保證良好的絕緣性同時(shí)還要求材料具有一定的耐高溫、耐老化性能,并且在燃燒時(shí)具有無鹵阻燃和低煙密度。
柔性MPPE應(yīng)用在電動(dòng)汽車充電樁線纜具有如下優(yōu)勢:
具有極為優(yōu)良的彈性和柔韌性(軟硬度最低可達(dá)70A),產(chǎn)品成分全為非鹵族元素,為熱塑性可再生利用材料。
阻燃性十分優(yōu)良,阻燃等級(jí)輕松達(dá)到VW-I級(jí),產(chǎn)品成炭性良好,燃燒不滴落。
比重輕,比傳統(tǒng)電纜材料小很多,只有0.95-1.1,在相同的環(huán)境下應(yīng)用PPE護(hù)層具有明顯的重量優(yōu)勢,用更少的PPE材料就可達(dá)到甚至超越傳統(tǒng)電纜材料的性能。
物理機(jī)械性能好,抗張強(qiáng)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。
耐熱性優(yōu)良,可以生產(chǎn)多種高耐熱電纜料,且具有優(yōu)良的耐老化性,我們的PPE柔性無鹵料絕大多數(shù)類別都能達(dá)到120℃老化7天物性保留率在80%以上指標(biāo)的要求。
具有優(yōu)良的電性能,在寬頻率范圍類能保持低介電常數(shù),是信號(hào)傳輸線最理想的外包皮材料。
易加工,熱穩(wěn)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(dāng),擠出線材表面光潔度十分優(yōu)良,手感度極佳。
8.可以生產(chǎn)從白色、彩色到黑色等各種顏色的材料。
4.柔性MPPE在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用
柔性MPPE除了在通訊護(hù)套和家用電源護(hù)套、汽車充電線護(hù)套中應(yīng)用之外還可以使用在汽車線纜、電子線護(hù)套、醫(yī)療設(shè)備線纜、機(jī)車電纜、風(fēng)能電纜等應(yīng)用領(lǐng)域。