线缆中的聚合物

作者：KTP公司 Radhika Jinoy    来源：Modern Plastics & polymers

欢迎访问e展厅 展厅 14 电线电缆/光纤展厅 电线, 电源线, 端子线, 线束, 同轴电缆, ... 依靠强化的性能，聚合物给电线电缆带来一场从未有过的安全革命。它们不断地帮助这一行业达到日益苛求的质量参数和用户对高效性能的广泛需要。随着类似氟碳化合物和低烟无卤 (LSOH)混合物的新开发，聚合物在行业的应用正改善着产品的安全、性能和可靠性，新开发的潜力和将来前景值得一观。 依靠构插安全回路，还有强化的可靠性和性能，聚合物向线缆制造商提供了有力援手。为满足当代线缆需要，聚合物具备附加功能、高性能和无卤混合。 此外，诸如信号及控制线、仪表线和热力耦合线之类的低压线缆在自动化设备及系统电力分配中发挥重大作用。这些新需求带动着全新线缆方案的产生，最终提高性能和可靠性，同时促进更高的生产率。因此商家致力于开发具有高性能的聚合物。“提供具有长寿命和可靠性的线缆在当今全球能源局面下至关重要。”陶氏电线电缆部总经理Tim Laughlin对此予以肯定。 一种竞争力 线缆行业需要具备额外竞争力的材料。因此，高性能、低重量和加工成本下降的材料供不应求。为满足行业广泛应用需求，一批可挤出的特种电线电缆材料，包括尼龙树脂、PBT热塑聚酯树脂、热塑聚酯弹性体树脂和工程热塑硫化橡胶都在近期开发出来。 “生产商不断开发新材料来满足温度、耐化学性、良好机械性能和高速挤出的严格要求。”杜邦工程聚合物线缆应用负责人Ramon Brugada说，“这些用于线缆行业的新时代工程聚合物有助于提高性能，同时降低成品的成本。”杜邦Hytrel热塑聚酯弹性体把高性能弹性体所需要的大多数特性和柔性塑料结合起来，通过采用传统热塑加工技术，挤出成优质线缆。 性能和质量 为满足特定用户要求，实现一种优化的性能平衡很根本。譬如，改善机械性能可能影响阻燃性。“关键是找到满足所有要求的最佳配方。新型聚合物和混合料能提供强化性能，延长线缆使用寿命。”PolyOne公司Geon Vinyl线缆商务总监Bob Eiden举证说，“为满足线缆应用上严格的烟火要求，商家不断努力寻找附加值高的方案。配合我们的ECCOH产品线，我们正努力找出新的乙烯基产品配方，提供低烟低火应用如通风管和提升管线缆所需的成本节约办法。” 在满足用户要求方面，质量控制是另一关键点。“电线电缆发货前通常要经过严格的质量控制和质保检验。用于生产这些线缆的聚合物需要保证特定的质量控制。”Nissei电气公司海外销售经理 Akio Ogiso这样认为。 随着市场要求增加，开发新型混合物的实验在实验室加紧进行，以满足当代用户需求。比如，由于太阳能市场抗老化要求增多，光伏应用电缆被要求达到20年寿命。另一方面，收缩小、机械强度好的光纤电缆在高速加工中要求能防止光纤断裂。Borouge公司线缆业务副总裁 Michael Bjorn深有同感地说，“为帮助线缆生产商达到客户要求，原料商正在开发专为高压应用设计的混合料，具备性能稳定和长期可靠的品质。” Eiden说，“光纤维是线缆行业中发展最快的市场之一，随着更高的宽带需求日益增加，新型线缆产品的需求同样增加。” 为关键应用夯实价值 时下对防火安全线缆包括阻燃绝缘和护套混合物有着高量需求。“当前的需要是通过夯实关键应用的价值来减少最终用户的风险。”PolyOne低烟无卤混合物(LSOH) 总经理Murielle Chuzeville肯定地说。 关键情形下，如电力超负荷或触电阻率差导致的线缆过热，绝缘材料要发挥最佳性能需具备这样的特性 ：可自灭，良好的绝缘强度，足够容量和表面，耐电弧性能和抗漏电性，耐热、硬度和韧性，耐化学性和耐候性等。现代聚合物如氟碳聚合物可满足需求。 氟碳聚合物 同其它任何塑料绝缘体相比，氟碳聚合物具有最低的电导率。其优良的绝缘耐久性和抗热性使之用作通讯电缆更可靠，是小而轻而且耐高温的线缆。“氟碳线在改善性能、结构和电子元件的精度上不可缺少。”Ogiso解释说。Nissei电气公司最近采用氟碳聚合物生产出Hiflon线缆。 在同样的生产线上，Borealis推出Visico/Ambicat技术，这是一种极可能改进不间断电源vis-a-vis PVC的绝缘系统。该技术提供更好的耐高温性（70℃提高到90℃），允许更大电流通过电缆，从而减少电路故障造成的昂贵风险。新电缆还能承受临时性超负荷而不损坏线缆（150℃提高到250℃），并保持绝缘性。因此，新电缆更能抵抗潮湿时常造成的电缆故障。 无卤混合物 线缆生产商面对的另一要求是混合物需要符合对有害物质（RoHS）的限制性规定。大多数网络线缆采用PET、PVC或热塑TPU绝缘，这些线缆遇火时，含卤塑料材料释放一种名为氯化氢的有害气体，毒气与水接触后很容易变成氢氯酸（盐酸）。这一领域重要的产品是低烟无卤 (LSOH)混合物的开发。 专门设计的无卤电缆在火险中不产生危险气体、乙酸合成物或有毒烟雾。这些先进的混合物通常耐火性高，不腐蚀，低毒少烟，被认为是可持续的解决方案。 “LSFOH混合物是为减少火灾中烟雾、毒气、腐蚀性气体和浓烟而设计的配料。这种性能对逃生通道狭窄的封闭区域至关重要。”Chuzeille说。为达到这一要求，PolyOne开发了ECCOH LSFOH电缆混合物。“今天的挑战在于为严格的烟火要求下的线缆应用寻找具有附加值的方案。配合我们的ECCOH产品线，我们正努力找出新的乙烯基（及色母料）产品配方来满足要求。新方法正出现在电缆构造中，将为全球线缆生产商在烟火应用上提供成本经济的替代材料，如通风管和提升管线缆。” 在同样的线上，Borealis还推出Casico阻燃护套。Bjorn说，“Casico混合物为工业电缆带来LSOH方案。采用一种全新的阻燃技术，这些混合物能约束烟雾的产生和有毒或腐蚀性气体的排放，从而减少次生火灾对设备和安装物的损坏。” 低烟无卤混合物现已非常流行，尤其用在保护人身和设备免受有毒和腐蚀性气体伤害环境下，这些材料普遍用在通风不畅的场地。生产商还在聚烯烃弹性体基础上推出热塑LSOH混合物。配合LSOH功能，这一混合物在薄壁结构和高温下具有良好的柔性，具备阻燃和湿润电性能。 技术成为可能 为推动这些创新功能，生产商们引进新技术打造新时代的聚合物，Borealis推出的Borstar技术是其中之。该技术把聚合物设计从双模式PE改变成多模式PE，使新型塑料得到广泛开发。Bjorn透露说“Borstar技术是开发下一代创新型聚合物的关键元素，这一新颖技术产生出新的双模式产品，结合良好的机械强度和产品工艺能力，使得原料节省30%以上。Borstar产品的优良性能为先进的线缆护套应用实现了轻量革新，减少产品重量。” 另外一项新技术是陶氏推出的INSITE，该技术结合单活性催化剂技术、工艺和工艺控制。完全开放的催化剂结构让共聚用单体筛选超出传统的C3至C8 α-烯烃范围。Laughlin说，“INSITE技术密度低，着色性好，柔性和加工性融合的极好。”运用这一技术生产的ENGAGE聚烯烃弹性体能填补橡胶和塑料之间的间隙。ENGAGE聚合物用于修整线缆混合物，或作初级聚合物复合材料。 “在未来，人们可期望看到不腐蚀、不收缩、机械强度大到防止纤维断裂，记忆保持低和衰减性好的混合物。Chuzeville总结说，“在聚合物市场，人们期望新功能将以最终用户的要求为主导，规格变化时，用户需要也会变。”其结果是，线缆应用的混合物新功能将要问世。聚合物和线缆业之间是一个成功的合作，在未来注定会产生更多的惊喜。” 为满足高效能低成本，陶氏线缆部最近推出“陶氏持久HV/EHV”材料，由高效的MV、HV、EHV材料组成，使用起来耐磨损，寿命长。Laughlin 说，“用这些材料制成的地下电缆具有技术优势和稳定性能，包括降低30%的电损。它们还能增加对外在因素如天气和人为毁坏的保护。此外，应用安装的验收会获得更快的通过，电场排放减少，长短期维护成本低于高架线路。” 未来的功能 撇开聚合物传统性能的局限，线缆行业正打开LSFOH新的机会之门。印度电气电子制造商协会近期一份调查预测2010年高质量，高、低张力的电缆综合增长率达15%。 在一形势下，行业正不断改进聚合物制造的方法和技术。在未来，人们可期望看到不腐蚀、不收缩、机械强度大到防止纤维断裂，记忆保持低和衰减性好的混合物。Chuzeville总结说，“在聚合物市场，人们期望新功能将以最终用户的要求为主导，规格变化时，用户需要也会变。”其结果是，线缆应用的混合物新功能将要问世。聚合物和线缆业之间是一个成功的合作，在未来注定会产生更多的惊喜。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (11/15/2010)