熱塑性彈性體在線纜行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)展趨勢(shì)（節(jié)選）
報(bào)告人：張愛(ài)民 教授
單 位：四川大學(xué)
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溫馨提示：如果您是高分子行業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，如塑料，彈性體，橡膠，模具，鞋材，3D打印耗材，塑料包裝，PP、PE期貨、鈣粉，白油，抗氧劑等助劑行業(yè)從業(yè)者，請(qǐng)點(diǎn)擊標(biāo)題下面的“艾邦高分子”進(jìn)行關(guān)注
無(wú)鹵阻燃線纜行業(yè)對(duì)于TPES性能要求分析
低煙無(wú)鹵線纜在火焰燃燒情況下產(chǎn)生極少煙霧，稀釋的氣體不含鹵元素，無(wú)毒。低煙無(wú)鹵線纜料被廣泛應(yīng)用于高層建筑、醫(yī)院、大型圖書(shū)館、體育館、防火指揮調(diào)度樓、車(chē)展和民用機(jī)場(chǎng)、旅客候車(chē)室、重點(diǎn)文物保護(hù)場(chǎng)所以及地鐵、地下商場(chǎng)或人員密集的公共場(chǎng)所。
無(wú)鹵阻燃線纜行業(yè)對(duì)于TPES 性能要求分析
無(wú)鹵阻燃屬于新阻燃體系，燃燒時(shí)發(fā)煙量小，不產(chǎn)生有毒、腐蝕性氣體。無(wú)鹵阻燃添加劑主要以磷系化合物和金屬氫氧化物為主。這兩類化合物，燃燒時(shí)不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體，被稱為無(wú)公害阻燃劑，另外還有硅系阻燃劑及氮系阻燃劑等幾類新型的無(wú)鹵阻燃劑。
電線電纜無(wú)鹵化發(fā)展趨勢(shì)
電線電纜無(wú)鹵化概念始于21世紀(jì)初，真正形成文件或指令則由Sony公司開(kāi)始，現(xiàn)其SS-00259還作為市場(chǎng)上主流環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)之一，但由于成本考慮以及材料技術(shù)發(fā)展的滯后，很多世界級(jí)大公司并沒(méi)有按指令嚴(yán)格執(zhí)行。電線外被無(wú)鹵化彈性體大規(guī)模應(yīng)用由Nokia公司牽頭，07年以后的高端手機(jī)配套連接線已經(jīng)取代PVC材料。
08年電線無(wú)鹵化普及開(kāi)始涌動(dòng)，期間Microsofe/Nintendo/Sony/GN等各大品牌在某些領(lǐng)域全面使用無(wú)鹵材料。但金融風(fēng)暴來(lái)臨，一度偃旗熄鼓。 09年6月份開(kāi)始，世界經(jīng)濟(jì)開(kāi)始回暖，各大一流公司馬上倡導(dǎo)無(wú)鹵化，國(guó)際著名電子信息公司也順應(yīng)潮流，各品牌產(chǎn)品無(wú)鹵化指令不斷推出，如Sony-Erisson/ Samsung/LG/Acer/Lenovo/Huawei/ZTE等都有明確的全面替代日期。日常消費(fèi)電子產(chǎn)品的無(wú)鹵化普及已迫在眉睫。
作為各大電線電纜制造商，須應(yīng)對(duì)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，否則將淪為微利的傳統(tǒng)PVC電線制造/加工商，在紅海中掙扎。
無(wú)鹵阻燃TPES作為電線電纜外被材料主要指標(biāo)
? 環(huán)保：PVC材料的替代根源在于環(huán)保性，各國(guó)及各著名品牌的環(huán)保指令越來(lái)越嚴(yán)苛，目前我們接觸并完全符合的環(huán)保指令有RoHS/ REACH/ Halogen-free/ Phthalate/ Dimethyl Fumarate/PFOA&PFOS/TBBPA/ PAHs/EN7；
? 硬度：消費(fèi)電子產(chǎn)品連接線訴求手感柔軟舒適，對(duì)于無(wú)鹵阻燃彈性體應(yīng)用于線纜行業(yè)，硬度在80-90A比較普遍。硬度太低會(huì)導(dǎo)致材料彈性缺失，并且不利于加工；硬度太高使線纜感覺(jué)僵硬。彈性體特有的彈性手感，同等硬度與PVC材料相比，手感柔軟度有偏差。
?阻燃性：線纜成品評(píng)估阻燃性主要參考VW-1或FT-1通行標(biāo)準(zhǔn)，需要明確的是整體線纜須防火。不同的電子信息線有不同的線規(guī)設(shè)計(jì)，如選用阻燃類聚烯烴材料，會(huì)造成電壓擊穿或信號(hào)傳輸缺陷。所以阻燃線纜成品對(duì)外被材料提出非常高的阻燃要求。
?表面：通常一款無(wú)鹵阻燃線纜成品表面細(xì)膩半霧（亮中帶霧）才能體現(xiàn)產(chǎn)品高端。如能有充足的橡膠感。而且表面要求盡量光整，減少表面析出；
?物理機(jī)械性能：在UL1581/758/62標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)彈性體或105℃PVC材料最小抗張強(qiáng)度1.05kgf/mm2，最小斷裂伸長(zhǎng)率100%。作為無(wú)鹵阻燃彈性體材料，其力學(xué)性能指標(biāo)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)的PVC線纜要求。外被材料的延伸率可以作為線纜成品彈性的參考指標(biāo)之一。通常認(rèn)為線纜行業(yè)應(yīng)用無(wú)鹵阻燃彈性體更應(yīng)關(guān)注外被材料的抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐溫等級(jí)（80/90/105℃）、熱變形(121/150℃)、冷熱沖擊、遷移性等，這才能體現(xiàn)材料的綜合性能。
?加工性能：無(wú)鹵阻燃彈性體需要較好流動(dòng)及成型性能，否則易在押出機(jī)的頸部及機(jī)頭部位形成滯留死膠，從而造成線材表面明顯的模痕和熔接縫。
表面析出問(wèn)題
?首先作為彈性體基材，為高分子合成材料，其分子量不可能做到完全均一，成分中的低分子存在析出的可能性，而且合成過(guò)程中還需要添加諸如抗氧劑、潤(rùn)滑劑等低分子組分；
?其次，阻燃體系與彈性體基材存在相容性問(wèn)題，目前的表面處理技術(shù)還不能完全達(dá)到100%覆蓋，無(wú)鹵阻燃彈性體存在相容性不佳析出的可能性；
?最后，無(wú)鹵阻燃彈性體生產(chǎn)及后續(xù)押出過(guò)程中由于熱、水份等因素，不可避免小部分高分子斷鏈，這也是表面析出的可能性。
避免表面析出：
?材料的選擇：作為材料基體，選擇產(chǎn)品批次穩(wěn)定的廠家、阻燃劑的相容性處理；
?生產(chǎn)工藝的嚴(yán)格控制，減少由于生產(chǎn)工藝不合理造成的線纜表面析出；
?材料配方的合理設(shè)計(jì)，盡最大可能減少材料析出；
?電線押出工藝控制，物料充分干燥，避免水份對(duì)材料的降解，線材表面半霧化（半霧的原因是表面均勻凹凸散射光），輕微析出物質(zhì)存在于凹凸面，從表面很難看出。
總結(jié)
?材料所有組分均不含F(xiàn)、Cl、Br、I等鹵族元素以及Cr、Cd、Hg等重金屬元素，通過(guò)RoHS、REACH標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到歐美低毒、環(huán)保檢測(cè)要求；
?TPES具有觸感柔軟、高彈性、質(zhì)感溫和、表面光澤霧亮度可調(diào)整、低煙無(wú)鹵、無(wú)磷，優(yōu)異的耐油、耐候、耐老化、耐撓曲、耐臭氧和化學(xué)品等性能；
?擠制線速度快，表現(xiàn)光潔光滑，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢料（逸出毛邊、擠出廢膠）和最終出現(xiàn)的廢品易于回收利用，降低成本。用過(guò)的TPE舊品可以簡(jiǎn)單再生之后回收利用，減少環(huán)境污染，擴(kuò)大再生資源來(lái)源，同時(shí)低的比重，可以降低制品的體積成本。
?目前，在電子線領(lǐng)域，TPES已被認(rèn)為是替代PVC的首選材料。
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