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[塑料橡胶 ] 在电线电缆中应用的几种热塑性弹性体

P: 2013-10-18 09:32:26

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东莞市汇中新材料有限公司,成立于2005年主要生产TPV,TPE,TPR,TPV无卤阻燃系列,TPE无卤阻燃系列,TPE包胶系列,TPE通用系列,沙林PC2000副牌,是中国知名的专业高新材料供应商,致力于为优秀的中国制造商提供卓越的材料应用解决方案,并为实现这些方案提供高品质的技术服务。汇中是多家世界500强化工企业的中国地区合作伙伴,这些高新原材料主要应用在手机、太阳能、LED、电视机、小家电等领域,我们主要专注于弹性体方案的解决。我们的客户有华为、中兴、富士康、比亚迪等近千家。 我们多次赢得供应商及客户颁发的奖项。嘉洋能提供什么?   我们为每个客户配备产品工程师、技术工程师及销售工程师三个角色组成的团队,综合产品性能、应用技术及商务条件,形成供应方案 联系电话;0769-82533919  13790638219  蒋先生

热 塑 性 弹 性 体(TPE ) 是一种具有橡胶的高弹性 ,高强度 ,高回弹性,又具有可注塑加工的特征,具有环保无毒安全 ,硬度范围广 ,有优 良的着色性 ,触感柔软 ,耐候性 ,抗疲劳性和耐温性 ,加工性能优越,无须硫化 ,可以循环使用 降低成本 ,既可 以二次注塑成型,与 PP 、PE 、PC 、PS 、A B S 等基体材料包覆粘合 ,也可以单独成型。由于热塑性弹性体 (TPE )具有硫化橡胶的物理机械性能和热塑性塑料 的工艺加工 性 能 。由于 不 需 经 过 热硫 化 ,使 用 通 用的塑料加工设备即可完成产 品生产 。这一特点使橡胶工业生产流程缩短了 1/4,节约能耗 25%~ 40%,提高效率 l0 倍~20 倍,堪称 橡胶 工 业又 一次 材料 和 工艺 技术 革命 。
TPE 的优点:
1.可 用一般 的热 塑性塑料 成型机 加工,不需要特殊的加工设备 ,例如注塑成型、挤 出成型、吹塑成型、压缩成型、递模成型等。
2.生产效率大幅提高。可直接用橡胶注塑机硫化 ,时间由原来的 20m in 左右 ,缩短到 lm in 以内;由于需要的硫化时间很短 ,因此 已可用挤 出机直接硫化 ,生产效率大幅提高。
3.易于 回收利用,降低成本。生产过程 中产生的废料 (逸 出毛边 、挤 出废胶 )和最终 出现 的废 品,可 以直接返回再利用;用过 的 TPE 旧品可以简单再生之后回收利
用,减少环境污染 ,扩大再生资源来源。
4.节能 。热塑性弹性体大多不需要硫化或硫化 时间很短,可以有效节约能源 。以高 压 软 管 生 产 能耗 为 例 : 橡 胶 为1 88M J/kg ,T PE 为 144M J/kg,可节能达 25%以上 。
5.应用领域更广。由于 TPE 兼具橡胶和塑料 的优点 ,为橡胶工业开辟了新 的应用领域。
6.可用于塑料的增强、增韧改性。 自补强性大 ,配方简化,配合剂对聚合物的影响制约小 ,质量性能更易掌握 。
TPE 的缺点:
TPE 的耐热性不如橡胶,随着温度上升而物性下降幅度较大,因而适用范围受到限制 。同时 ,压缩变形 、弹性 回复、耐久性等 同橡胶相比较差 ,价格上也往往高于 同类橡胶 。尽管如此,TPE 的优 点仍十分突出,各种新型的 T PE 产 品也不断开发出来。作为一种节能环保的橡胶新型原料,发展前景十分看好 。TPE 良好的性能使其广泛应用于器具、电线与 电缆、汽车产 品、电气与 电子产品、医用产品、玩具、书写工具、房屋与建筑、鞋 类 与足 部保健 、 口腔 保健 、轮 子与轮脚以及其它众多的日常和工业应用 。TPE 粒料种类繁多,现就广泛应用于电线电缆的种类进行简单介绍。
一、T P O
聚烯烃类热塑性弹性体 (TPO ) 由橡胶和聚烯烃构成 ,通常橡胶组分为三元乙丙橡胶 (EPD M )、丁腈橡胶 (N B R ) 和丁基橡胶 ;聚烯烃组分主要为聚丙烯 (PP ) 和聚乙烯 (PE )。T PO生产工艺开发最早的技术是机械掺混法 。随着美国高级弹性体系统 (A E S )公司成功开发完全动态硫化工艺制备 的聚
烯烃热塑性弹性体 (T PV ) ,使其性能大为改观 ,耐压缩变形性、耐热老化性 、耐油性等有明显改善,成为 目前 TPO 市场上的主流产品。动态硫化工艺成为 TPO 合成工艺技术主要发展方向。 目前全球 T PO 消费量约为 580 kt,未来几年增长速度将高于TPE 平均增长速度达到 7.5%左右。由于 T PO 比其它 TPE 的比重轻 (仅为0.88 左右 ) ,耐热性高达 100℃,耐气候性和耐臭氧性也好,因而成为 TPE 中发展很快的 品种。

TPV 的性能优 良,具有如下优 良性能:
1.兼具热塑性塑料加工便利性和热固性橡胶的高弹性:
2 .宽广的使用温度 ,一65℃~l35℃:
3.较低的密度 ;
4 .优 良的耐汕/耐热/耐臭氧/耐化学/耐脆性;
5.硬度范围25A ~ 50D ;
6 .良好的高温物理性能;
7 .良好的外观手感和气味。电线 电缆业是 TPO 消费的重要领域 。随着我 国通讯事业迅速发展,对 电线电缆质量和数量提 出更高要求 ,原有 的电线 电缆生产工艺逐步淘汰 。 目前国内电线 电缆企业众多,假设电缆采用 TPO ,用挤塑工艺生产,不但生产效率提高,而且产 品质量也随着提高,同时可以简化生产工序,废 旧制品及边角余料也可 以回收利用,产品成本可以降低 20%~ 50%。挤 出吹 塑成 型 :螺杆 长径 比最 好 为24 :l,料筒温度应 比产品熔程高 5~l0 ℃。
二 、 T P V C
PV C 热塑性弹性体 fT PV C )以其较优异的综合性能和低廉的价格而备受人们的亲睐。TPV C 通常是以高聚合度 PV C 或称高 分 子 量 PV C (H M W -PV C ) 、化 学 交 联PV C 、离子交联 PV C 和 PV C 橡胶共混物作为基体树脂,适量添加增塑剂后加工成型而成 。其结构可分为 以下几种 :高聚合度
聚氯 乙烯类热塑性弹性体、化学交联类聚氯 乙烯类热塑性弹性体、离子交联类聚氯乙烯类热塑性弹性体、共混类聚氯 乙烯类热塑性弹性体 。
T PV C 具有如下性能特 点:
1.硬度及硬度.温度 的关系
其 硬度 可根 据增 塑 剂用 量 的不 同在40~95 的范围内任意调整。硬度随温度变化比橡胶大 ,但 比软质 PV C 有 了很大改进 。
2 .压缩永久形变
通常软质 PV C 的永久形变在 65%以上,而 TPV C 在 35%~60%之问,甚至更低 ,与橡胶接近。
3 .耐热变形
作为在热条件下使用 的重要指标其 比T PV C的挤 出成型通常采用螺杆长径通常软质 PV C 有 了很大改进 ,与橡胶接近 。例如住友 的 270 1A 和 270 1B 热变形率分别为 2%和 4%,而通常为 10%,因此更适合于制造耐热 电缆等 。
4.耐热冲击性 良好
5.耐老化性
耐老化性与橡胶相比很优异,比一般软质 PV C 也有了很大提高。特别是它配合高分子增塑剂后这一性能更加优异 。
6 .耐寒性
耐寒性至少不低于软质 PV C ,当采用耐寒增塑剂后.45℃仍保持 良好的弹性 。
7 .耐磨性 、消光性、着色性等
其耐磨性 比软质 PV C 和橡胶高两倍。消光性 、着色性等 良好 。
8.加工性能
与橡胶相 比,成型加工方便,能耗低,可以再生利用 。现在其应用 已十分广泛 ,新的领域 的研究与开发工作也十分活跃 。除 了以代替橡胶为 目的的应用继续发展外 ,其他用途也在广泛 开拓之 中。代替橡胶 的主要着眼点在 降低成本的总构成和改进加工方法 、着色性 、耐候性等性能。代替软质 PV C 主要是提高其物理性能,改善制 品的手感与外观等 。可广泛应用于制造 耐热 电缆、移动电缆 、耐低温 电缆、 以及 高级 电器 电线等 。作为在热条件下使用 的重要指标其 比T PV C的挤 出成型通常采用螺杆长径通常软质 PV C 有 了很大改进 ,与橡胶接近 。例如住友 的 270 1A 和 270 1B 热变形率分别为 2%和 4%,而通常为 10%,因此更适合于制造耐热 电缆等 。
      TPVC的挤出成型通常采用螺杆长径比大于 22的挤出机,以 24 左右为好 。螺杆采用缓慢压缩型 ,压缩 比为 3.5 左右,以浅槽为好 。压缩段大于 l2 个螺距 ,由于受压力越大,混炼效果越好,因此采用过滤板和过滤网。模具和成型条件也要使反压力l大些为好。
三 、 T P U
TPu 聚氨酯热塑性弹性体又称热塑性聚氨酯橡胶,简称 TPU ,是一种(AB)n 型嵌段线性聚合物,A 为高分子量0 ooo.6000)的聚酯或聚醚 ,B 为含 2.12 直链碳原子的: 醇,A B 链段问化学结构是用二异氰酸酯,通常是 M D I 连接 。一般的结构式为见图。热塑性聚氨酯橡胶靠分子间氢键 交联或大分子链问轻度交联 ,随着温度的升高或降低,这两种交联结构具有可逆性。在熔融状态或溶液状态分子 间力减弱,而冷却或溶剂挥发之后又有强的分子间力连接在一起,恢复原有固体的性能。聚氨酯热塑性弹性体有聚酯型和聚醚型两类 ,呈 白色无规则球状或柱状颗粒 ,相对密度 1.10.1.25,聚醚型相对密度比聚酯型小。聚醚型玻璃化温度为 100.6.106.1℃,聚酯型玻璃化温度 108.9.122.8℃。聚
醚型和聚酯型 的脆性温度低于.62℃,硬醚型耐低温性忧于聚酯型。聚氨酯热塑性弹性体突出的特 点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温 ,有 良好的耐油、耐化学药品和耐环境性能,在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型。聚氨酯热塑性弹性体无毒、无味,可溶 于甲乙酮 、环 己酮 、四氢呋喃 、I 氧六环、二甲基甲酰胺等溶剂,也能溶于甲苯、醋酸乙酯、丁酮、丙酮 以适 当比例组成的混合溶剂中,呈现无色透明状态,有较好的贮存稳定性。
四、丁腈一聚氯乙烯弹性体
丁腈一聚氯乙烯弹性体是一种以特殊方式改性的 N B R/PV C 为主体,引入离子交换技术而得到的高分子材料。其代表性的产品是 日本的 E laster,其特点是具有橡胶的弹 性 、热塑加 工 、无 需硫 化 ,着 色性好 、高温变形小、具有 良好 的耐油性 。
五、含氟热塑性弹性体
含氟热塑性弹性体是以四氟乙烯一 乙烯共聚物或偏氟乙烯均聚物为硬段 ,以偏氟乙烯、六氟丙烯及四氟乙烯三聚物为软段 。其特点是耐化学性好、透 明度、可重复使用、可辐照交联。由于热塑性弹性体集橡胶和塑料 的特性于一体,加工方便 ,使用灵活,所 以特别适用于小批量的特殊规格线缆,它能有
效的帮助厂家扩展品种 ,使之更好 的适应市场的需求。二十一世纪是环保世纪 ,是资源再生利用的时代。作为最具环保型的 TPE 来说,客观上 已迎来 了大发展的新纪 元。由于 T PE 的生产再利用和使用后 的资源再生性都强,而且又节能 ,作为一种新材料已成为社会 各界关注 的焦点 。事实上,大
部分橡胶制品,都有可能逐步为 T PE 所取代,应用前途非常广阔。

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