新能源汽車5種常見線纜彈性體材料

文章出處：hs468.cn 作者：BCC玖泰時間：2024-02-24 07:50:10 瀏覽量：返回上一頁

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,。新能源汽車的線纜護套設(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套的材料：TPE,、PVC、TPU,、硅膠,、XLPE（XLPO）等。

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	可	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	可	優(yōu)
耐熱老化性	可	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)
耐油性	差	優(yōu)	可	可	可	優(yōu)
耐磨性	差	優(yōu)	優(yōu)	可	優(yōu)	優(yōu)
耐酸堿	可	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	可	優(yōu)
耐臭氧	可	優(yōu)	優(yōu)	優(yōu)	可	優(yōu)
抗撕裂	差	優(yōu)	可	可	差	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,、有機氟類、有機硅類和乙烯類等（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)有各標準要求。

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,，高溫條件下材料機械性能下降很多，戶外使用開裂風險大,；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,。

優(yōu)點：較高的交聯(lián)性，柔性較好,，絕緣性好,，結(jié)構(gòu)輕便，安裝方便,，便宜。

缺點：耐熱性差,，批次間色差難控制,。

工作溫度：耐寒-50度；耐溫100度以內(nèi)（根據(jù)客戶要求）,。

Q
為什么號稱幾百萬次的拖鏈電纜幾天就斷線了,？

A
拖鏈電纜所謂的幾百萬次的拖鏈彎曲次數(shù)，是在特定實驗條件下得出的,，并非在所有設(shè)備上都會有幾百萬次的拖鏈彎曲次數(shù),。當設(shè)備環(huán)境優(yōu)于實驗環(huán)境時，電纜的拖鏈彎曲次數(shù)就高,；反之,，當設(shè)備環(huán)境較為惡劣時，可能導(dǎo)致電纜的拖鏈彎曲次數(shù)極速下降,。
Q
坦克鏈里一定要用拖鏈電纜嗎,？

A
坦克鏈，也稱拖鏈,，又名電線電纜保護拖鏈（Cable carrier）,，是一種束縛電纜或電線或空壓管及油壓管以方便其轉(zhuǎn)動及運動的裝置,。因為工作時需跟隨坦克鏈系統(tǒng)來回彎曲工作，電纜必須具有高柔性,、韌性強,、耐彎曲、耐磨,、耐拖拽的特性,，最好就使用拖鏈專用高柔性電纜。