柔性聚苯醚（PPE）在无卤阻燃电线电缆中的应用

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1.电线电缆用柔性PPE产品简介

热塑性弹性体（TPE）是一种兼有塑料和橡胶特性而且广泛应用的高分子材料。热塑性弹性体的种类有很多，主要有苯乙烯类（TPS）、烯烃类（TPO）、交联烯烃类（TPV）、氯乙烯类（TPVC）、聚氨酯类（TPU）等。它们具有优越的加工特性和机械性能，可以直接用挤出机挤出，简化了生产工艺，提高了生产效率，降低了生产成本和能耗。热塑性弹性体由于具有优越的热塑性和柔软性，同时大部分热塑性弹性体又具有良好的电性能、耐候性和物理机械性能，因此它应用在电线电缆行业是一种优良的材料。

聚苯醚（PPE）是一种具有刚性分子链结构的耐高温热塑性树脂，最大的特点是在长期负荷下，具有优良的尺寸稳定性和突出的电绝缘性，使用温度范围广，可在－127～121℃范围内长期使用，具有优良的耐水、耐蒸汽性能，比重小，在五大工程塑料中比重最小。制品具较高的拉伸强度和抗冲强度，抗蠕变性也好。

柔性聚苯醚是用PPE改性的热塑性弹性体，兼具聚苯醚和弹性体的性能，是一种综合性能优良的热塑性弹性体。由于柔性聚苯醚是PPE的改性弹性体，属于PPE合金的一种，所以又称为柔性MPPE。

2. 柔性MPPE的性能

柔性MPPE既具有PPE的耐高温性能、电绝缘性能、耐水性、高机械性能，又具有弹性体的高弹性、易加工性。由于PPE具有自阻燃性能，所以在其合金中加入一定的无卤阻燃剂既可以达到高级别阻燃效果。相比较其他热塑性弹性体具有更高的应用价值。

l 性能参数对比

种类	单位	TPS	TPO	TPVC	TCPE	TPU	MPPE
硬度	—	30A~75A	50A~95A	40A~80A	57A~67D	30A~80D	75A~95A
拉伸强度	MPa	9~35	3~20	9.5~13	9~30	25~50	9~50
伸长率	%	800~1200	200~600	400~900	180~750	300~800	80~500
回弹性	%	45~75	40~60	30~70	30~60	30~70	30~70
密度	g/cm3	0.9~1.2	0.9~1.2	1.2~1.3	1.1~1.28	1.1~1.5	0.9~1.1
耐磨性	—	▼	●	◆	◆	★	★
耐屈绕性	—	◆	▼	◆	◆	★	★
耐热性	℃	60	120	100	100	100	120
耐寒性	℃	-70	-60	-30	-30	-65	-30
耐油性	—	●	▼	●~◆	◆	★	◆
耐水性	—	◆~★	◆~★	◆~★	◆~★	▼~◆	★
无卤阻燃	—	▼	▼	●	●	◆	★
耐侯性	—	●	◆	▼~◆	★	▼~◆	★
脆化温度	℃	<-70	-70	-30~-50	-20~70	<-70	<-40

注：★：优； ◆：良； ▼：中； ●：差

l 阻燃型弹性体性能价格比较

l 高柔性和低比重性能

3.柔性MPPE的应用

柔性MPPE因其具有优良的性能，所以在普通的应用领域中并不常见，国内电子电器行业广泛应用的电子线护套料、绝缘料以及电子插头料 90%以上采用PVC。2006 年7月1日起，欧盟颁布法令禁止含卤素阻燃剂、重金属等某些有害物质的电子电器产品进入欧洲市场，此举对我国电子电器产品的出口产生了严重影响。

热塑性弹性体具有高弹性、高强度、低密度、易加工等特点，同时拥有良好的绝缘性、耐高低温性、抗疲劳性，手感好，无异味，成为了电子线领域替代 PVC 的首选材料，但是 TPE 的无卤阻燃是一个难题。TPE达到无卤阻燃需要添加大量的有机或无机阻燃剂，大大降低了TPE材料的机械性能和柔性等。

PPE是一款自阻燃性工程塑料，其氧指数可达29.因此用PPE改性弹性体，辅加复配无卤阻燃体系就可以达到高阻燃级别，而且能保持较高的机械性能。随着国内外环保要求不断提高，无卤阻燃弹性体会逐步替代PVC等含卤材料，柔性MPPE是取代PVC护套料的理想环保材料。

3.1柔性MPPE在通讯线材中的应用

目前苹果笔记本和苹果手机用数据线和耳机线外被材料均采用柔性MPPE。部分电子产品中的VGA线、USB护套和插头、HDMI线等通讯线材均可以使用柔性MPPE材料。

选用柔性MPPE的优势：

1. 手感好，柔性MPPE护套表面具有较大摩擦系数，更适合人体工程学原理，表面触感好。

2. 耐刮擦，耐磨性好。通讯线材在使用过程中不易部磨破刮花。

3. 介电性能好，柔性MPPE在较宽的频率范围内有较小的介电常数。

4. 着色性能好，柔性MPPE可以制备各种颜色的线缆护套。

5. 耐老化性好，白色线缆在CWF2光源下照射10昼夜后颜色变化小于3%。

6. 易加工，可以回收利用，柔性MPPE具有易于加工和快速产出的优点，而且不需要二次加工，同时边角料可以重复利用。

3.2 柔性MPPE在家用电线中的应用

充电器、电源线等线材护套传统的材料为黑色或者灰色的PVC，家用线材中，无毒、低烟密度、环保、颜色多样化是未来发展的趋势，而PVC材料显然满足不了无卤环保要求，

柔性MPPE具有卓越的韧性、力学性能和易加工性，而且帮助消费电子行业客户紧跟不断变化的美学发展趋势，同时满足全球严格的环保要求。

3.3 柔性MPPE在电动汽车充电线中的应用

电动汽车是未来发展的趋势，其充电线缆护套料完全可以采用柔性MPPE弹性体。

汽车充电线缆在使用过程中会遇到以下要求：

1.环境使用要求

自然环境：充电汽车电缆长期暴露在室外，会遇到日光照射、潮湿、冷冻等。

人为环境：充电过程中难免会出现拖拽、扭曲、弯曲、拉伸等现象，极易造成机械损伤，也可能会造成酸碱液体的腐蚀，

2.功能使用要求：电动汽车充电时除了充电还需要通讯，必要时需要自动控制。

3.安全性要求：电动汽车充电过程时间较短，电流强度大，使用频率高，保证良好的绝缘性同时还要求材料具有一定的耐高温、耐老化性能，并且在燃烧时具有无卤阻燃和低烟密度。

柔性MPPE应用在电动汽车充电桩线缆具有如下优势：

1．具有极为优良的弹性和柔韧性(软硬度最低可达70A)，产品成分全为非卤族元素，为热塑性可再生利用材料。

2．阻燃性十分优良，阻燃等级轻松达到VW-I级，产品成炭性良好，燃烧不滴落。

3．比重轻，比传统电缆材料小很多，只有0.95-1.1，在相同的环境下应用PPE护层具有明显的重量优势，用更少的PPE材料就可达到甚至超越传统电缆材料的性能。

4．物理机械性能好，抗张强度大于9MPa以上，断裂伸长率大于150%以上，且PPE的收缩和抗磨损性能是同等厚度PVC的7到10倍。

5．耐热性优良，可以生产多种高耐热电缆料，且具有优良的耐老化性，我们的PPE柔性无卤料绝大多数类别都能达到120℃老化7天物性保留率在80%以上指标的要求。

6．具有优良的电性能，在宽频率范围类能保持低介电常数，是信号传输线最理想的外包皮材料。

7．易加工，热稳定性好，具有很好的线材挤出速度，可同PVC线材挤出速度相当，挤出线材表面光洁度十分优良，手感度极佳。

8．可以生产从白色、彩色到黑色等各种颜色的材料。

3.3 柔性MPPE在其他领域中的应用

柔性MPPE除了在通讯护套和家用电源护套、汽车充电线护套中应用之外还可以使用在汽车线缆、电子线护套、医疗设备线缆、机车电缆、风能电缆等应用领域。

中国蓝星集团旗下拥有中国唯一一套具有自主知识产权的万吨级高品质聚苯醚原粉生产装置，打破了以沙伯创新塑料、旭化成为代表的外资企业在聚苯醚产业对中国的垄断，南通星辰具有蓝星系统内上下游聚苯醚产业链配套优势。

来源：2014-11-17 南通星辰工程塑料

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