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熱塑性彈性體在拖鏈電纜上的應(yīng)用

2016-9-2 17:13:47點擊:
摘要:研究了熱塑性彈性體的類別及性能特點,根據(jù)拖鏈電纜的使用特性,選用了適宜的絕緣與護(hù)套類熱塑性彈性體,設(shè)計了拖鏈電纜工藝結(jié)構(gòu),試制了拖鏈電纜樣品,測試了成品電纜性能,結(jié)果表明:熱塑性苯乙烯類彈性體絕緣聚醚型熱塑性聚氨彈性體護(hù)套可以滿足拖鏈電纜的使用要求。
關(guān)鍵詞:熱塑性彈性體;拖鏈電纜;應(yīng)用

    引言

    熱塑性彈性體(Therorno Plastic Elastomer,簡稱TPE),具有硬質(zhì)相和軟質(zhì)相形成的兩相結(jié)構(gòu),是一種兼具橡膠與塑料性能的材料,它在常溫下顯示橡膠特性,高溫下顯示熱塑性牛粼比,能用擠出、注編寸、吹塑、模壓等工藝去生產(chǎn)各類橡膠制品。TPE主要來自嵌段共聚物、橡塑共混物、離子聚合物,世界上已工業(yè)化的TPE包括苯乙烯類、烯烴類、氯乙烯類、聚醋類、氨酷類、酸胺類、乙烯類、有機氟和有機硅類,幾乎涵蓋了現(xiàn)在合成橡膠與合成樹脂的所有領(lǐng)域。


    近三十年以來,熱塑性彈性體是全球增長最迅速的高分子聚合物,幾乎每五年翻一番,廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器、軌道交通和電線電纜等各個領(lǐng)域。1970年代,熱塑性彈性體開始在電線電纜上得到應(yīng)用,如熱塑性丁睛橡胸聚氯乙烯彈性體(NBR/PVC TPVC)、熱塑性聚酷彈性體(TPEE)、熱塑性聚氨p彈性體(TPU)、熱塑性聚烯烴彈性體(TPO&TPV)以及熱塑性苯乙烯彈性體(TPS)。電線電纜用TPE具有無須硫化、節(jié)能低碳、可多次重復(fù)回用、資源再利用、產(chǎn)品精度好、生產(chǎn)效率

高、與環(huán)境友好、不含有害物質(zhì)等優(yōu)點。


    1拖鏈電纜的使用特性
    拖鏈電纜是機器、機械加工、機器人技術(shù)中長期柔性使用的,也可在移動自動機器部件和拖鏈系統(tǒng)中使用的電纜;拖鏈電纜的額定電壓一般為450/750V,0.6/1kV;電纜導(dǎo)體的長期允許工作溫度為9090;電纜的最小彎曲半徑為電纜直徑的5倍;電纜適應(yīng)的最低環(huán)境溫度為-40℃;成品電纜應(yīng)經(jīng)受循環(huán)彎曲試驗及低溫彎曲試驗。
    2拖鏈電纜用熱塑性彈性體的選擇
    2.1拖鏈電纜絕緣彈性體的選擇
    根據(jù)拖鏈電纜的使用特性,本文選擇熱塑性苯乙烯類彈性體用于拖鏈電纜的絕緣。

    熱塑性苯乙烯類彈性體是全世界用量最多、應(yīng)用最廣泛的熱塑性彈性體具有優(yōu)異的電性能,耐候、耐酸堿、耐臭氧、耐高低溫,制成品不含任何有害物質(zhì),在-60℃時仍具有橡膠特性,其拉伸強度、伸長率和沖擊回彈性等可與熱塑性聚氨醋彈性體(TPU)相媲美具有優(yōu)異的加工成型性。其物理機械與電氣性能見表1.


    2.2拖鏈電纜護(hù)套彈性體的選擇
    根據(jù)拖鏈電纜的使用特性,本文選擇聚醚型熱塑性聚氨酪彈性體用于拖鏈電纜的護(hù)套。
    熱塑性聚氨酪彈性體是一種典型的嵌段共聚物,以分子I司強大的氫鏈形成交聯(lián),使其具有很高的模量和化學(xué)性能,耐磨性是天然橡膠的8倍,耐紫外線和耐輻射性能都好;其軟段由長鏈二元醇與二異氰酸酷反應(yīng)生成,硬段由低分子二元醇與二異氰酸酷反應(yīng)生成,按軟段結(jié)構(gòu)又分為聚醋與聚醚兩大類;聚醚型熱塑性聚氨酷彈性體,具有良好的耐低溫、耐扭曲、耐黃變、耐候、耐水解性能,能賦予電纜護(hù)套類似熱固性橡膠的表觀,適用于各種耐油、耐磨、耐扭曲、耐低溫電纜護(hù)層。其物理機械
與電氣性能見表1.
    導(dǎo)體應(yīng)符合GB/T 3956中規(guī)定的第6種軟銅導(dǎo)體,鍍錫銅線應(yīng)符合GRIT 4910的規(guī)定,導(dǎo)體表面允許用非吸濕性材料帶作重疊繞包或縱包;絕緣選用熱塑性苯乙烯類彈性體,應(yīng)緊密擠包在導(dǎo)體上,斷面無目力可見的氣泡和雜質(zhì),外觀圓整且容易與導(dǎo)體剝離;絕緣線芯應(yīng)絞合成纜在一起,節(jié)徑比不大于10倍,可以在成纜線芯中間放置填充,多芯電纜包覆護(hù)套之前,可在纜芯外繞包一根合適材料的帶子;內(nèi)襯層也選用熱塑性苯乙烯類彈性體,并采用擠壓式擠包,內(nèi)襯層與絕緣線芯易于分離;屏蔽層應(yīng)采用軟圓銅絲或鍍錫圓銅線編織在內(nèi)襯層上,編織密度不小于80%;護(hù)套選用聚醚型熱塑性聚氨醋彈性,外護(hù)套材料應(yīng)與絕緣的工作溫度等級相適應(yīng),多芯電纜護(hù)套應(yīng)不與絕緣相粘連,護(hù)套表面光滑、圓整、色澤應(yīng)基本一致,斷面無目力可見的氣泡和雜質(zhì)。
    4成品電纜試制及性能檢側(cè)
    4.1成品電纜的試制工藝
    樣品的試制工藝見表2.
    5結(jié)束語
    本文選用熱塑性苯乙烯類彈性體作絕緣,聚醚型熱塑性聚氨酪彈性體作護(hù)套,適宜的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計,試制的電纜可以滿足機器、機械加工、機器人技術(shù)中長期柔性使用的拖鏈電纜的特性要求。

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