新能源汽車5種常見線纜彈性體材料簡介

? 新聞資訊 ????|???? ?2019-01-25 05:19:57
新能源汽車是未來10~20年國家重點發(fā)展項目,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趨勢來看,線纜材料行業(yè)也將迎來爆發(fā)。新能源汽車的線纜護(hù)套設(shè)計以彈性體線纜為主,簡易方便。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
伸長率% 150 200 300 300 200 300
長期使用溫度℃ 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 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)
耐熱老化性 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)
耐油性 優(yōu) 優(yōu)
耐磨性 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)
耐酸堿 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)
耐臭氧 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)
抗撕裂 優(yōu) 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:加工工藝簡單,密度小,價格適中,整體電纜非常柔軟,能夠滿足現(xiàn)有各標(biāo)準(zhǔn)要求。
缺點: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,可通過加入不同量的增塑劑來調(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),彈性伸縮長度可達(dá)原彈簧長度2-4倍。
優(yōu)點:阻燃和絕緣、耐酸、耐油、易加工改性、便宜。
缺點:燃燒時會有黑煙和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;彈簧伸縮長度可達(dá)原彈簧長度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: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:目前國內(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,價格在400元左右,改性的TPU為亮面,價格在200元左右。目前國內(nèi)改性材料工藝難點在于擠出工藝,在原來的國產(chǎn)設(shè)備改造而來。在歐美國家這種線纜應(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,通過混煉、高壓成型等工藝加工。
優(yōu)點:耐熱性、耐寒性和耐候性,防水,柔軟性好,易于安裝。
缺點:不耐油,抗撕裂能力差,價格較貴。
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。
 

【來源:anytesting】
 
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