TPU與TPE線纜料有哪些區(qū)別？
發(fā)布日期：2024-07-03
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熱塑性彈性體以其高彈性、高柔性、高韌性、手感爽滑等優(yōu)點(diǎn)，備受線纜廠家的親睞。隨著PVC材料在很多場(chǎng)合的使用受限，熱塑性彈性體（特別以TPU和TPE為代表）在消費(fèi)品數(shù)據(jù)線以及新能源充電樁護(hù)套線和絕緣線、車內(nèi)高壓線上已得到了廣泛的應(yīng)用與推廣。本文淺談TPU和TPE線纜料的特點(diǎn)、性能對(duì)比及應(yīng)用情況。
1、TPU在線纜料中的應(yīng)用
TPU是由二異氰酸酯和大分子多元醇、擴(kuò)鏈劑/交聯(lián)劑和少量助劑共同反應(yīng)生成的線性嵌段共聚物，分聚酯型和聚醚型兩種。長(zhǎng)鏈多元醇與異氰酸酯反應(yīng)得到的PU作為軟質(zhì)段，短鏈二元醇與異氰酸酯反應(yīng)得到的PU作為硬質(zhì)段。
TPU在線纜方面的應(yīng)用主要為以下領(lǐng)域：
汽車線束：防抱死線束、里程表線纜、汽車通訊線纜、充電樁阻燃護(hù)套線等；
地理勘探電纜：油田/海洋/陸地勘探線纜、地震波檢測(cè)電纜等；
消費(fèi)類電子電線：耳機(jī)線、手機(jī)充電用數(shù)據(jù)線、音頻線、USB線、電腦配件線等；
能源及工業(yè)線纜：電腦數(shù)控線纜、風(fēng)力發(fā)電線纜、礦用線纜、動(dòng)力能源線纜等；
電線通訊線纜：光纖線纜護(hù)套線；
醫(yī)療設(shè)備線纜：心電圖線、血液氧氣探測(cè)線、電極導(dǎo)線線纜、按摩器線纜等。
2、TPE在線纜料中的應(yīng)用
TPE 是以SEBS 為基體樹脂的熱塑性彈性體，是由苯乙烯（S）-乙烯（E）-丁烯（B）-苯乙烯（S）構(gòu)成的嵌段共聚物，具有良好的耐候性、耐熱性、耐壓縮變形性和優(yōu)異的力學(xué)性能。
TPE電絕緣性能優(yōu)良，無(wú)毒，耐候、耐老化性能好，有較好的柔順性和較高的強(qiáng)度，且使用溫度范圍較寬，是制作線纜外被皮和絕緣帶的優(yōu)異材料，主要應(yīng)用于智能終端和家電等領(lǐng)域。
在線材行業(yè)，TPE在低壓線材領(lǐng)域（如耳機(jī)線、充電器線、USB線、音頻線、視頻線、電腦線等）代替PVC已成為大勢(shì)所趨。
消費(fèi)類電子產(chǎn)品具有更新?lián)Q代快、使用周期短的特點(diǎn)，隨著消費(fèi)升級(jí)時(shí)代的來(lái)臨，TPE相關(guān)產(chǎn)品在電子行業(yè)有著巨大的發(fā)展空間。
隨著TPE材料的新技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展，目前特殊功能TPE料主要有導(dǎo)電TPE、抗靜電TPE、TPE絕緣料、輻照交聯(lián)XLTPO、高回彈性TPE、高阻燃TPE等。
3、TPU與TPE線纜料的性能對(duì)比
表 TPU與TPE線纜料的性能對(duì)比
指標(biāo) | 聚醚型TPU | 聚酯型TPU | TPE |
硬度/A | 75-95A | 75-95A | 0-98A |
密度/g·cm3 | 1.15±0.05 | 1.25±0.05 | 1.05±0.05 |
抗張/kgf | ≥1.2 | ≥1.5 | ≥0.9 |
伸長(zhǎng)率/% | ≥350 | ≥350 | ≥200 |
阻燃性能 | FT2/VW-1 | FT2/VW-1 | FT2/VW-1 |
水浴80℃/72h | OK | 差 | OK |
耐磨 | 好 | 較好 | 一般 |
耐破皮 | 好 | 好 | 一般 |
耐彎折 | 好 | 好 | 一般 |
耐臟污 | 好 | 一般 | 一般 |
手感 | 較好 | 一般 | 好 |
抗UV | 本身差，但改性可提升 | 較好 | |
價(jià)格 | 很高，是TPE的1.5-2.5倍 | 高，是TPE得1-2倍 | 性價(jià)比好 |
4、TPU與TPE線纜料的加工成型及成本對(duì)比
（1）加工成型對(duì)比
① TPU極易吸水，加工前需100℃/4h熱處理，而TPE（70~80）℃/2h即可；
② TPU對(duì)擠出機(jī)要求： L/D比在20~30，壓縮比在2~4的單螺桿三段式擠出機(jī)適合于TPU加工；螺桿及料管的間隙約為0.1~0.2mm，最佳的螺桿設(shè)計(jì)應(yīng)避免剪切過(guò)熱，太高轉(zhuǎn)速易導(dǎo)致TPU裂解，太低轉(zhuǎn)速則因停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也導(dǎo)致TPU裂解，一般螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)定于25-60rpm，而TPE對(duì)擠出機(jī)要求比較寬松一些。
③ TPU開機(jī)前確保螺桿、機(jī)頭、螺缸無(wú)死角清理，所有準(zhǔn)備工作完成，如半成品準(zhǔn)備、印字調(diào)試等，最后一步真正開成品了，才拉開料斗放料至螺桿，在開機(jī)初始階段，盡最大可能減少膠料在螺桿停留時(shí)間，放料后，5min內(nèi)把機(jī)臺(tái)快速開動(dòng)起來(lái)，開頭一定要處理好，注意順序，就會(huì)有事半功倍的成效。
（2）成本對(duì)比
① TPE材料成本和聚酯TPU成本區(qū)別不大，聚酯TPU略高，但是聚醚TPU的成本相對(duì)較高。
② 三者TPE密度最低，聚醚TPU密度其次，聚酯TPU密度最大，因而使用TPE成本是最低的。
通過(guò)對(duì) TPU與TPE材料的基本性能和加工工藝的對(duì)比，二者都有各自的優(yōu)勢(shì)和缺陷。但從國(guó)內(nèi)TPU 和TPE 產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)分析，TPE 原料市場(chǎng)渠道更為穩(wěn)定和便利，而TPU的生產(chǎn)原料大部分要依賴進(jìn)口，而且國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工藝相對(duì)落后，產(chǎn)品穩(wěn)定性較難保證，各個(gè)生產(chǎn)廠家的原料特性差異較大，大家需要去足夠了解之后才能做好產(chǎn)品應(yīng)用和改性開發(fā)。
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