TPE和TPU電線電纜料性能對比及應用

01、TPE在電線電纜領域中的應用

TPE 指以SEBS 為基體樹脂的熱塑性彈性體，SEBS 是苯乙烯（S）-乙烯（E）/丁烯（B）-苯乙烯（S）構成嵌段共聚物。

SEBS亦即SBS中的雙鍵被氫化飽和，因而SEBS具有良好的耐候性、耐熱性、耐壓縮變形性和優異的力學性能。

(1) SEBS產品電絕緣性能優良，無毒，耐候、耐老化性能好，有較好的柔順性和較高的強度，且使用溫度范圍較寬，是制作電線電纜外被皮和絕緣帶的優異材料，主要應用于移動智能終端和家電等領域。

目前在線材行業，SEBS產品在低壓線材領域（如耳機線、充電器線、USB線、音頻/視頻線、電腦線等）代替PVC已成為大勢所趨。

(2) 由于消費類電子產品具有更新換代快、使用周期短的特點，隨著消費升級時代的來臨，SEBS相關產品在該行業有著巨大的發展空間。

隨著國內外對電纜防火性能和環保性能的要求越來越迫切，人們消費水平的不斷提高，高性能的阻燃SEBS產品未來替代PVC、CPE等電纜基材的趨勢日益顯現，未來應用前景廣闊，目前對SEBS阻燃改性和高性能化開發市場需求很大。

(3) 特殊功能TPE料：隨著TPE材料的新技術應用和發展，目前特殊功能TPE料主要有導電TPE、抗靜電TPE、TPE絕緣料、輻照交聯XLTPO、高回彈性TPE、高阻燃TPE等。

02、TPU在電線電纜領域中的應用

TPU熱塑性聚氨酯彈性體，它是由二異氰酸酯和大分子多元醇、擴鏈劑/交聯劑和少量助劑共同反應生成的線性嵌段共聚物。一種是以聚氨酯材料為主，另外一種是聚醚型為主。

圖為：TPU分子結構

通常為一種嵌段聚合物，長鏈多元醇與異氰酸酯反應得到的PU作為軟質段，短鏈二元醇與異氰酸酯反應得到的PU作為硬質段。

TPU彈性體在電線電纜方面的應用主要為以下領域：

汽車線束：防抱死系統（ABS）線束，里程表線纜，汽車通訊線纜，充電樁阻燃護套線等；

地理勘探電纜：油田海洋陸地勘探線纜，地震波檢測電纜等；

消費類電子電線：耳機線，手機充電用（阻燃）數據線，音頻線，USB線，電腦配件線等；

能源及工業線纜：電腦數控線纜，風力發電線纜，礦用線纜，動力能源線纜；

電線通訊線纜：光纖線纜護套線，要求阻燃；

醫療設備線纜：心電圖線，血液氧氣探測線，電極導線線纜，按摩器線纜。

03、TPE和TPU電線電纜料性能比較

（1）TPU比TPE的強度好，拉伸強度和拉伸率：TPU的拉伸強度是天然橡膠和合成橡膠的2~3倍，TPU的耐彎折能力好；耐磨性能好，Taber磨耗值為0.35-0.5mg，是塑料中最小的，因此耐破皮性能好。

（2）TPE和TPU的手感和柔軟性能：TPE可以從0度~99A較寬的范圍內調整硬度和柔韌性，而TPU的硬度范圍為60~95A，在硬度85A以上時仍保持彈性，這是其它彈性體所沒有的特性，所以TPU具有高負載支撐能力和良好的吸排效果；兩者在不同的硬度范圍內手感有不小的差別，根據要求適應不同的場合需求；TPE在高硬度場合彈性損失較大。

（3）聚醚TPU和TPE的耐水性能好，但是聚酯TPU耐水性能很差；TPU的耐油性能優于TPE。

4）聚酯TPU的抗UV比較差，容易黃變，由于聚氨酯硬段和芳香族固化劑的苯環與羧酸酯共軛，發生氧化重排，形成具有發色基團的醌式結構，從而使得聚合物鏈段中產生不飽和鍵；在紫外線的作用下，為變色反應提供能量"自由基”，其提供的能量足以破壞大部分聚合物的化學鍵，引發自動氧化反應，造成老化降解。

聚醚TPU的黃變性能比聚酯TPU好，通過改性后抗UV能力可以提高，確保1~2年內不變黃；而TPE的抗UV總體優于TPU，因此耐變色性能TPE要比TPU好很多。

聚酯TPU和聚醚TPU其它性能對比：

綜上所述，聚醚型TPU具有耐水解、抗霉菌、高回彈性、低溫性能好的優點。而聚酯型TPU具有高拉伸強度、撓曲性能、耐磨耗性以及耐溶劑性能，抗氧化和耐較高溫度等優點。

04、TPE和TPU電線電纜料加工成型及成本對比

TPE和TPU電線電纜料加工成型對比：

（1）TPU極容易吸水，加工前需要100℃*3~4H干燥，而TPE干燥70~80℃*2H即可；

（2）TPU對擠出機要求 L/D比在20-30之間，壓縮比在2-4之間的單螺桿三段式擠出機適合于TPU加工；螺桿及料管的間隙約為0.1-0.2mm，最佳的螺桿設計應避免激烈磨擦過熱而使得材料分解裂化從而降低制品機械物性。

螺桿轉速依螺桿直徑而定，由于TPU對煎切敏感，太高轉速易導致TPU裂解，太低則因停留時間過長也導致裂解，一般螺桿轉速設定于25-60rpm范圍，而TPE對擠出機要求比較寬松一些。

（3）TPU開機前確保螺桿、機頭、螺缸無死角清理，所有準備工作完成，如半成品準備、印字調試等，最后一步真正開成品了，才拉開料斗放料至螺桿，在開機初始階段，盡最大可能減少膠料在螺桿停留時間，放料后，5分鐘內把機臺快速開動起來，開頭這關鍵幾分鐘一定要處理好，注意順序，就會有事半功倍的成效。

（4）TPE對剪切沒有TPU敏感，停留時間長也不會輕易分解，相對來說加工要方便些。

TPE和TPU電線電纜料加工成本對比：

（1）TPE材料成本和聚酯TPU成本區別不大，聚酯TPU略高，但是聚醚TPU的成本相對較高。

（2）三者TPE密度最低，聚醚TPU密度其次，聚酯TPU密度最大，使用TPE成本是最低的。

通過對TPE 和TPU 材料基本性能和材料加工工藝的對比，二者都有各自的優勢和缺陷。但從國內TPU 和TPE 產業鏈來分析，TPE 原料市場渠道更為穩定和便利，而TPU 的生產原料大部分要依賴進口，而且國內生產工藝相對落后，產品穩定性比較難保證，各個生產廠家的原料特性差異化較大，我們彈性體同行們需要去足夠了解才能有利于應用和改性開發。

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