MPPE (модифицированный полипропиленовый эфир) — это высокоэффективный-модифицированный изоляционный материал из полиолефина, широко используемый в таких областях, как провода, кабели, электроника и электроприборы. Его основные характеристики связаны с электрической изоляцией, устойчивостью к атмосферным воздействиям, механическими свойствами и технологичностью, которые можно подробно проанализировать по следующим параметрам:
1. Отличные характеристики электроизоляции (основное преимущество)
Молекулярная структура MPPE была модифицирована и оптимизирована, с меньшим количеством полярных групп и регулярным расположением молекулярных цепей, что делает его типичным представителем материалов с высокими изоляционными характеристиками и основной основой для его применения в электрической области:
(1)Высокое объемное сопротивление и диэлектрические потери: объемное сопротивление может достигать более 1016Ом⋅см (при комнатной температуре), что позволяет эффективно предотвратить утечку тока; Тангенс угла диэлектрических потерь (tanδ) чрезвычайно мал (обычно<0.001, 50Hz), and it is not easy to cause insulation failure due to dielectric loss heating in high-frequency or high-voltage environments. It is suitable for scenarios such as high-frequency communication cables and high-voltage motor leads.
(2)Отличная прочность на пробой: кратковременная-напряженность поля пробоя может достигать 25–30 кВ/мм (комнатная температура, состояние пленки), а снижение прочности на прорыв незначительно при высокой температуре (например, 100 градусов) или во влажной среде, что значительно превосходит традиционные изоляционные материалы из полиэтилена (полиэтилена) или ПВХ (поливинилхлорида). Он может выдерживать номинальное напряжение длительное время без пробоя изоляции.
(3)Высокая устойчивость к коронному разряду: в условиях длительных-переменных электрических полей поверхности MPPE менее склонны к коронному разряду (что позволяет избежать старения изоляции, вызванного локальной концентрацией электрического поля), что особенно подходит для буферной изоляции между слоями изоляции или экранирующими слоями кабелей высокого-напряжения.
2. Отличная устойчивость к атмосферным воздействиям и стабильность окружающей среды.
MPPE преодолевает старение и плохую термостойкость обычных полиолефинов за счет молекулярной модификации, такой как введение антиоксидантных и устойчивых к ультрафиолетовому излучению групп, и может адаптироваться к сложным наружным или суровым рабочим условиям:
(1)Широкий диапазон устойчивости к высоким и низким температурам: диапазон температур длительного-использования составляет -40–125 градусов (некоторые модифицированные модели могут достигать кратковременного допуска в 150 градусов), при этом они могут сохранять хорошую гибкость при низких температурах (-40 градусов) без риска хрупкого разрушения; При высоких температурах (125 градусов) степень затухания ключевых характеристик, таких как объемное сопротивление и прочность на разрыв, составляет менее 10%, что делает его пригодным для таких сценариев, как автомобильные жгуты проводов (высокотемпературная среда в моторном отсеке) и наружные фотоэлектрические кабели.
(2)Выдающаяся устойчивость к старению и атмосферным воздействиям: он обладает превосходной стойкостью к окислительному старению и ультрафиолетовому (УФ) старению - после 1000 часов испытания на старение ксеноновой лампой (имитируя воздействие на открытом воздухе), коэффициент сохранения прочности на разрыв превышает 85%, а коэффициент сохранения удлинения при разрыве превышает 80%, что намного превосходит обычный полиэтилен (обычно со значительным снижением производительности после 500 часов); Одновременно устойчивый к озону и химической коррозии (устойчив к кислотам, щелочам, маслам и большинству органических растворителей), изоляционный слой нелегко растрескаться или набухнуть из-за эрозии окружающей среды.
(3)Отличная водостойкость: MPPE имеет чрезвычайно низкий уровень водопоглощения (менее 0,01% в течение 24 часов при температуре 23 градуса), а после длительного-погружения (например, в воду или влажную среду) его электрические изоляционные характеристики (например, объемное сопротивление) практически не ухудшаются, что делает его пригодным для изоляции подводных кабелей и электронных устройств во влажных средах.
3. Сбалансированные механические характеристики.
По сравнению с чистым полиэтиленом или полипропиленом, MPPE обеспечивает баланс между «жесткостью, гибкостью» и «прочностью, ударной вязкостью» за счет модификации молекулярной цепи (например, введения эластичных сегментов или структур сшивания-), удовлетворяя механические потребности различных сценариев:
(1) Хорошая гибкость и устойчивость к изгибу: он по-прежнему имеет отличные характеристики изгиба при низких температурах (-40 градусов) и не склонен к растрескиванию после многократного изгиба (например, при установке и прокладке проводов и кабелей); Модуль упругости умеренный (около 800-1200 МПа), что не только позволяет избежать недостаточной механической защиты, вызванной слишком мягкостью, но также позволяет избежать трудностей при обработке или установке, вызванных слишком твердостью.
(2)High tensile strength and tear resistance: The tensile strength can reach 20-25MPa, the elongation at break is greater than 300%, and it can withstand external forces during installation or use; Excellent tear resistance (>50 кН/м), снижая риск повреждения изоляционного слоя, вызванного местным трением или столкновением.
(3) Хорошая износостойкость: твердость поверхности относительно высокая (твердость по Шору D около 60-70), а при длительном контакте или трении с другими компонентами поверхность нелегко царапать или изнашивать, что продлевает срок службы изоляционного слоя.
4. Хорошая производительность обработки и экологичность.
Текучесть расплава, адаптируемость к формованию и экологические характеристики MPPE делают его очень экономичным-эффективным в промышленном производстве:
(1) Простота обработки и формирования: индекс расплава (MI) можно регулировать путем модификации (обычно 2-10 г/10 мин, 190 градусов/2,16 кг), с хорошей текучестью, подходит для различных методов обработки, таких как экструзия (например, экструзия изоляционного слоя проводов и кабелей), литье под давлением (например, корпус электронного компонента), выдувная пленка (например, изоляционная пленка) и т. д.; Диапазон температур обработки широк (обычно 180-230 градусов), что снижает вероятность возникновения дефектов продукта из-за колебаний температуры.
(2)Высокая совместимость и возможность модификации: он может быть хорошо совместим с другими полиолефинами (такими как полиэтилен, этиленвинилацетат), антипиренами (такими как антипирены, не содержащие галогенов-), антиоксидантами, цветными мастербатчами и т. д. Благодаря модификации смешиванием огнестойкость (например, достижение уровня UL94 V-0), термостойкость или окраска могут быть дополнительно улучшены для удовлетворения индивидуальных потребностей различных отраслей промышленности (например, изоляционный слой безгалогенные кабели с низким дымовыделением).
(3) Экологичность и безвредность: MPPE сам по себе не содержит вредных веществ, таких как галогены (Cl, Br), тяжелые металлы и фталаты. При горении он не выделяет токсичных газов (таких как HCl, бромоводород) и большого количества дыма. Он соответствует экологическим стандартам, таким как RoHS ЕС, REACH и отечественный GB/T 19666, и относится к категории «безгалогенных-экологичных изоляционных материалов с низким уровнем дыма», подходящих для областей с высокими экологическими требованиями, таких как новая энергетика, железнодорожный транспорт и строительство.
5. Ограничения (применимые границы следует отметить)
Хотя MPPE имеет отличную производительность, все же существуют некоторые ограничения сценария, которые необходимо выбирать исходя из реальных потребностей:
(1)Ограниченная маслостойкость. Толерантность к сильнополярным маслам (таким как минеральное масло и дизельное топливо) средняя, а длительный-контакт может вызвать небольшое набухание. Поэтому он не подходит для сред, которые вступают в прямой контакт с топливом или сильными маслами (например, изоляция возле топливопроводов двигателя).
(2)Стоимость выше, чем у традиционных материалов: по сравнению с ПВХ и обычным полиэтиленом, MPPE имеет более сложный процесс модификации и более высокие затраты на сырье (примерно в 1,5-2 раза больше, чем у обычного полиэтилена). В сценариях с изоляцией низкого-класса с более низкими требованиями к характеристикам (например, обычные гражданские провода) преимущество экономической эффективности не очевидно.
6.Краткое содержание: основные сценарии применения MPPE.
Учитывая вышеперечисленные характеристики, MPPE в основном используется в областях с высокими требованиями к изоляции, атмосферостойкости и защите окружающей среды:
(1)Провода и кабель: слой изоляции высоковольтного-кабеля, жгут проводов для транспортных средств на новых источниках энергии (стойкость к высоким и низким температурам+защита окружающей среды), фотоэлектрический кабель (стойкость к ультрафиолетовому излучению+погодоустойчивость), подводный кабель (водостойкость).
(2)Электронные приборы: изоляционная пленка трансформатора, изоляция проводов двигателя, корпус электронного компонента (изоляция + термостойкость).
(3)Специальные области: железнодорожные транзитные кабели (безгалогеновые-с низким дымообразованием+погодоустойчивые), легкие изоляционные компоненты для аэрокосмической отрасли (легкий вес+стойкость к высоким и низким температурам).
В целом, MPPE представляет собой модифицированный изоляционный материал со «сбалансированными комплексными характеристиками и высокой адаптируемостью к окружающей среде», особенно в области электроизоляции высокого-класса, постепенно вытесняя традиционный ПВХ и обычный полиэтилен и становясь одним из основных вариантов.
