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TPU/EVA无卤阻燃电缆料

:2022-08-02 :赞晨科技 :978595

随着国家对环保的大力支持以及人们环保理念的深入,低烟无卤阻燃材料会成为未来阻燃材料的发展趋势。TPU具有优异的综合性能,但是作为电缆材料来说其成本和硬度比较高,限制了在市场上的进一步推广,如何保持 TPU 材料优异性能的同时降低材料的成本呢。不妨试试将价格较低且加工性较好的EVA与TPU共混改性。


  一、TPU与EVA材料


   TPU是分子链上含有氨基甲酸酯基官能团(-NH-COO-)的弹性体聚合物,通常由低聚物多元醇(聚醚或聚酯)先与多异氰酸酯进行加成反应,再和扩链剂反应制备而成其结构通式为-(A-B)n-。其中A是硬段,为各种异氰酸酯与小分子扩链剂(BDO)反应而成;B是分子量500-3000的聚醚或聚酯多元醇软段。

TPU薄膜

   EVA 是乙烯-醋酸乙烯共聚物( Ethylene Vinyl Acetate)的英文缩写简称,EVA 由乙烯(E)醋酸乙烯(VA)共聚而成,如图2所示。EVA易于加工成型,可以采用挤出、注射、吹塑、热成型等加工方式。纯EVA的热降解发生在两个阶段:205℃时醋酸乙烯酯链开始断裂,289.1℃时醋酸乙烯酯支链分解;411.6℃时聚乙烯主链发生裂。


   由于它熔融温度较低,流动性好,有极性又无卤元素,可与多种聚合物和矿物粉相容,多项机械物理性能、电气性能和加工性能平衡,且价格不高、市场供应充分。根据VA(醋酸乙烯酯)含量不同,可分为三种类型,如表1-1所示。


  表1-1 EVA材料的分类


  二、TPU与EVA共混优势


   将TPU和EVA共混改性,既能够保留TPU优异的耐磨性能、机械性能;EVA 的熔体粘度随着挤出加工温度和剪切速率的提高会快速下降,用户只需调整挤出机的温度和螺杆转速,同时EVA价格稍低,可以降低电线电缆料成本。TPU、EVA中均含有酯基基团,因此相容性比较好,如果为了得到相容性更好的产品,可以加入马来酸酐接枝EVA(EVA-g-MAH),二者通过共混改性制得性能优异的线缆料。


  三、TPU与EVA共混用无卤阻燃剂


   TPU、EVA 性能优异,具有广阔的应用前景,但是由于其阻燃性能较差,燃烧时伴有黑烟,熔滴现象明显。


   卤系阻燃剂具有与聚合物相容性好、阻燃效率高等优点,然而由于其在燃烧过程中会释放有害气体,限制了其应用。氢氧化铝、氢氧化镁等无机阻燃剂在燃烧过程中不会释放有毒气体,但是要达到阻燃效果需要较多的添加量,且由于阻燃剂粉体与聚合物树脂相容性不好,使复合材料的整体性能下降。


   相比上述阻燃剂,典型的膨胀型阻燃剂(IFR)由酸源、碳源和气源三部分组成,以其低毒、少烟、环保、阻燃效率高等诸多优点而越来越多的应用于电线电缆料中。


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