點亮未來!TPE原料為電線電纜行業(yè)注入新活力!
東莞市戈塑新材料有限公司
隨著“新基建”的逐漸深入,不可避免地帶動了相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展,像新能源汽車行業(yè),其中充電樁線纜也會迎來利好環(huán)境。
電線電纜制造業(yè)本身就是支撐國民經(jīng)濟發(fā)展、社會民生的重要行業(yè),是目前電工電器行業(yè)中產(chǎn)值比重最大行業(yè)之一,無論是產(chǎn)業(yè)規(guī)模還是產(chǎn)品種類都多且大,電線電纜產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟發(fā)展、社會民生的各個部門,是現(xiàn)代經(jīng)濟和社會正常運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)保障。
近些年電線電纜行業(yè)出于環(huán)保、高效、節(jié)能、經(jīng)濟等因素考慮,積極探索新型高分子材料在電線電纜中的應(yīng)用,這其中熱塑性彈性體材料TPE作為的電纜工業(yè)材料,以出眾的加工性能、力學(xué)性能以及良好的電性能與耐受性得到了廣泛應(yīng)用。
對于TPE熱塑性彈性體目前大家公認(rèn)的說法是指“在常溫時表現(xiàn)橡膠彈性,高溫時則能顯示塑性加工特性”的一種新型高分子材料。
它們具有優(yōu)越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(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、柔軟性、良好的電性能、耐候性和物理機械性能,因此它應(yīng)用在電線電纜行業(yè)是一種優(yōu)良的材料。
新型電線電纜專用TPE材料具有柔曲度優(yōu)、質(zhì)感高檔、絕緣性好、有無鹵阻燃級,符合ROHS、UL標(biāo)準(zhǔn)、安全環(huán)保的特點。目前常見的TPE材料大家都不陌生,基本配方是SEBS、塑料、白油、阻燃劑、抗氧劑等劑共混制備而成。
共混機理
SEBS分子結(jié)構(gòu)由軟段和硬段兩部分組成,其中軟段(EB段)為具有可相對滑動特性的柔軟線型長分子鏈,它使TPE具有一定的宏觀彈性;
硬段(PS段)是限制柔性鏈滑動的較短剛性鏈,相當(dāng)于硫化橡膠交聯(lián)點的分子剛性成分,包括氫鍵、陰離子基團、凍結(jié)相及結(jié)晶相,使 TPE具有一定的剛性、回彈性和耐熱性。
軟段的玻璃化溫度低于室溫,硬段的玻璃化溫度高于室溫。
當(dāng)TPE從流動的熔融態(tài)轉(zhuǎn)化到常溫下的固態(tài)時,硬段憑借鏈間作用力互相締合或“交聯(lián)”而表現(xiàn)出較大的內(nèi)聚能,首先將不連續(xù)相整合形成起增強作用的物理交聯(lián)區(qū)域;
軟段的特點是高度自由旋轉(zhuǎn),并呈現(xiàn)出高彈性鏈段,從而形成連續(xù)相。其他相應(yīng)的配方原輔料就在SEBS分子結(jié)構(gòu)之間,在熔融加工冷卻過程,發(fā)揮各自的性能特點,最終獲得滿足性能要求的TPE線纜材料。
物理交聯(lián)區(qū)的大小和形狀隨橡膠軟鏈段和樹脂硬鏈段的結(jié)構(gòu)和數(shù)量比而變化。
雖然橡膠/樹脂會形成不同的微相分離結(jié)構(gòu),但在適當(dāng)親合性的組合情況下,樹脂部分作為固定橡膠段的物理“交聯(lián)”,類似于硫化橡膠中的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
同時,物理交聯(lián)隨溫度的變化可逆,當(dāng)硬相受熱熔融后,TPE發(fā)生自由流動,此時可以進行加工;當(dāng)降為常溫后,硬相固化使得TPE的強度恢復(fù)。
不難看出,原材料中硬度軟段比例不同產(chǎn)品有相應(yīng)的差異,因此,TPE線纜料需要選擇合適比例、結(jié)構(gòu)以及分子量的材料牌號。加上其他原輔料的配合,提高材料的相應(yīng)力學(xué)性能以及加工性能等。
而熱塑性彈性體(TPE)不僅能滿足這些應(yīng)用需求,還具有橡膠彈性、耐低溫、耐紫外線和耐臭氧的卓越性能,成為電線電纜的最佳搭檔。
從總體上來說,TPE環(huán)保電纜具有對人和環(huán)境無毒無污染、高安全性和可靠性、較長使用壽命、易拆分和回收的循環(huán)經(jīng)濟模式等特性,由此將成為未來電纜市場主流。