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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2018-07-05 09:20
新能源汽車是未來(lái)10~20年國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,作為傳輸電能的線纜,在新能源汽車內(nèi)部與充電樁領(lǐng)域中,線纜扮演著重要的角色,為不可或缺的一部分。從新能源汽車的銷量增長(zhǎng)趨勢(shì)來(lái)看,線纜材料行業(yè)也將迎來(lái)爆發(fā)。新能源汽車的線纜護(hù)套設(shè)計(jì)以彈性體線纜為主,簡(jiǎn)易方便。線纜分為車內(nèi)和車外。
彈性體主要分為兩類,熱塑性彈性體、熱固性彈性體,其分子鏈結(jié)構(gòu)一般由軟鏈段和硬鏈段構(gòu)成,材料特征具有高回彈性,可多次循環(huán)扭曲。目前行業(yè)里針對(duì)這些特性有幾款適用于新能源汽車彈簧線纜護(hù)套的材料:TPE、PVC、TPU、硅膠、XLPE(XLPO)等;
幾種彈性體材料的性能對(duì)比一覽表
|
性能名稱 |
DQPVC |
XLPO |
EPDM |
TPE |
SILICONE |
TPU |
|
密度(g/cm³) |
1.5 |
1.30 |
1.50 |
1.20 |
1.20 |
1.10 |
|
硬度(邵氏A) |
78 |
80 |
80 |
80 |
70 |
80 |
|
抗拉強(qiáng)度MPa |
10.3 |
10.3 |
6 |
8.27 |
5.5 |
25 |
|
伸長(zhǎng)率% |
150 |
200 |
300 |
300 |
200 |
300 |
|
長(zhǎng)期使用溫度℃ |
70,105 |
125 |
150 |
105,125 |
200 |
90,105 |
|
脆化溫度℃ |
-40 |
-50 |
-50 |
-50 |
-40 |
-50 |
|
耐水性 |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
|
耐氣侯性 |
可 |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
可 |
優(yōu) |
|
耐熱老化性 |
可 |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
|
耐油性 |
差 |
優(yōu) |
可 |
可 |
可 |
優(yōu) |
|
耐磨性 |
差 |
優(yōu) |
優(yōu) |
可 |
優(yōu) |
優(yōu) |
|
耐酸堿 |
可 |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
可 |
優(yōu) |
|
耐臭氧 |
可 |
優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
可 |
優(yōu) |
|
抗撕裂 |
差 |
優(yōu) |
可 |
可 |
差 |
優(yōu) |
一、TPE
TPE熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomer)亦稱為熱塑性橡膠(Thermoplastic Rubber)TPR,TPE的類別有:苯乙烯類、烯烴類、雙烯類、氯乙烯類、聚酯類、酯類、酰胺類、有機(jī)氟類、有機(jī)硅類和乙烯類等(TPS、TPU、TPO、TPV等),通過(guò)交聯(lián)反應(yīng),形成軟鏈段和硬鏈段的交互網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前使用的大部分是指SEBS為基材的彈性體。
優(yōu)點(diǎn):加工工藝簡(jiǎn)單,密度小,價(jià)格適中,整體電纜非常柔軟,能夠滿足現(xiàn)有各標(biāo)準(zhǔn)要求。
缺點(diǎn):大多含有不飽和鍵,溫定性差;耐油效果低,特別是汽油;耐氣候性較差,長(zhǎng)期使用材料熱穩(wěn)定性差,高溫條件下材料機(jī)械性能下降很多,戶外使用開裂風(fēng)險(xiǎn)大;不耐臟,粘手。
工作溫度:根據(jù)客戶要求,耐寒-50度;耐溫120度以內(nèi)。
二、聚氯乙烯彈性體
PVC(Polyvinyl chloride)聚氯乙烯線纜以聚氯乙烯為基礎(chǔ)樹脂,可通過(guò)加入不同量的增塑劑來(lái)調(diào)節(jié)其柔軟性,降低其“玻璃化”溫度,從而具有良好的柔軟性,還可增加塑性,使其易于加工成型。交聯(lián)后鏈段形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),彈性伸縮長(zhǎng)度可達(dá)原彈簧長(zhǎng)度2-4倍。
優(yōu)點(diǎn):阻燃和絕緣、耐酸、耐油、易加工改性、便宜。
缺點(diǎn):燃燒時(shí)會(huì)有黑煙和HCl氣體。
工作溫度:耐寒-40度;耐溫105度以內(nèi)(根據(jù)客戶要求)。
三、TPU
TPU(Thermal Receiver Unit)由與異氰酸酯反應(yīng)的氨酯硬鏈段與聚酯或聚醚軟鏈段相互嵌段結(jié)合的熱塑性聚氨酯橡膠,分子結(jié)構(gòu)分為聚酯型和聚醚型,由剛性嵌段和柔性鏈段組成,在加工工藝中注塑成型占到40%以上,擠出成型約為35%左右;彈簧伸縮長(zhǎng)度可達(dá)原彈簧長(zhǎng)度2-6倍。
剛性嵌段:二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和擴(kuò)鏈劑反應(yīng)的鏈段;
柔性鏈段:二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和大分子多元醇反應(yīng)的鏈段;
優(yōu)點(diǎn):TPU具有卓越的高張力、高拉力、強(qiáng)韌和耐老化的特性,環(huán)保材料。
缺點(diǎn):目前國(guó)內(nèi)加工困難,原料企業(yè)較少,成本較高。
工作溫度:耐寒-40度;耐溫150度以內(nèi)(根據(jù)客戶要求)。
由TPU原料直接加工的為霧面TPU線纜,價(jià)格在400元左右,改性的TPU為亮面,價(jià)格在200元左右。目前國(guó)內(nèi)改性材料工藝難點(diǎn)在于擠出工藝,在原來(lái)的國(guó)產(chǎn)設(shè)備改造而來(lái)。在歐美國(guó)家這種線纜應(yīng)用較普遍。
四、硅橡膠
硅膠(Silica Gel)亦為硅橡膠,是一種高活性的吸附材料,屬非晶態(tài)物質(zhì),熱固性橡膠;
硅橡膠為si-O鍵連成的鏈狀結(jié)構(gòu),形成螺旋式分子結(jié)構(gòu),其分子間力較小,可自由旋轉(zhuǎn),良好的回彈性。采用硅膠材料加工而成的AGR硅橡膠電纜,彈性較好,適宜溫度范圍為-60℃-200℃電壓:300/500V導(dǎo)體材質(zhì):工藝原理同橡膠類似,通過(guò)混煉、高壓成型等工藝加工。
優(yōu)點(diǎn):耐熱性、耐寒性和耐候性,防水,柔軟性好,易于安裝。
缺點(diǎn):不耐油,抗撕裂能力差,價(jià)格較貴。
工作溫度:耐寒-40度;耐溫200度以內(nèi)(根據(jù)客戶要求)。
五、XLPE
XLPE(crosslinked polyethylene)交聯(lián)聚乙烯是一種利用物理或化學(xué)方法,將XLPE絕緣材料的分子結(jié)構(gòu)由線性的分子結(jié)構(gòu)改變?yōu)榫W(wǎng)狀的線性結(jié)構(gòu)。一般采用硅烷交聯(lián),加入有機(jī)錫催化劑,硅烷,引發(fā)劑,抗氧劑等,交聯(lián)構(gòu)成三維立體網(wǎng)絡(luò),PE為基礎(chǔ)樹脂,硅烷為橋鍵材料。
轉(zhuǎn)變成熱固性彈性體,提高其絕緣性能,電纜的耐溫范圍擴(kuò)大,性能得到提高。XLPE電線電纜一旦發(fā)生燃燒產(chǎn)生的是二氧化碳和水。

來(lái)源:AnyTesting