无卤阻燃材料TPU/TPE前沿技术交流探讨论坛--安拓普（ATP） - 简版
ATP研究发展及技术服务中心
摘要：本文对近年来无卤阻燃弹性体材料在电线电缆行业中的发展进行了综述，并针对该材料特点在押出及注塑成型过程容易出现的问题进行分析探讨。
关键词：无卤阻燃(Halogen Free/ Zero Halogen Flame Resistance) 弹性体(Thermoplastic Elastomer TPE/TPU) 电线电缆(Wire & Cable)
1、 电线电缆无卤化发展趋势
电线电缆无卤化概念始于21世纪初，真正形成文件或指令则由Sony公司开始，现其SS-00259还作为市场上主流环保标准之一，但由于成本考虑以及材料技术发展的滞后，很多世界级大公司并没有按指令严格执行。电线外被无卤化弹性体大规模应用由Nokia公司牵头，07年以后的高端手机配套连接线已经取代PVC材料。
08年电线无卤化普及开始涌动，期间Microsofe/Nintendo/Sony/GN等各大品牌在某些领域全面使用无卤材料。但金融风暴来临，一度偃旗熄鼓。
09年6月份开始，世界经济开始回暖，各大一流公司马上倡导无卤化，国际著名电子信息公司也顺应潮流，各品牌产品无卤化指令不断推出，如Sony-Erisson/ Samsung/LG/Acer/Lenovo/Huawei/ZTE等都有明确的全面替代日期。日常消费电子产品的无卤化普及已迫在眉睫。
作为各大电线电缆制造商，须应对行业发展趋势，否则将沦为微利的传统PVC电线制造/加工商，在红海中挣扎。
2、 电线电缆无卤材料选择指标分析
无卤阻燃弹性体作为电线电缆外被材料主要参考以下指标
2.1 环保
PVC材料的替代根源在于环保性，各国及各著名品牌的环保指令越来越严苛，目前我们接触并完全符合的环保指令有RoHs/ REACH/ Halogen-free/ Phthalate/ Dimethyl Fumarate/ PFOA&PFOS/TBBPA/ PAHs/EN71，之前由于材料技术发展因素，市场上有部分的含卤素阻燃TPU/TPE应用相信将在不久被淘汰（典型产品有Lubrizol FRTPU58202/SPC、APA FRTPE）
2.2 硬度
消费电子产品连接线诉求手感柔软舒适，对于无卤阻燃弹性体应用于线缆行业，硬度在80～90A比较普遍。硬度太低会导致材料弹性缺失，并且不利于加工；硬度太高使线缆感觉僵硬。弹性体特有的弹性手感，同等硬度与PVC材料相比，手感柔软度有偏差。我们的经验，Shore 85A的无卤阻燃弹性体与80～82A（55～50P）的PVC线缆成品手感柔软度相近。
2.3 阻燃性
线缆成品评估阻燃性主要参考VW-1或FT-1通行标准，需要明确的是整体线缆须防火。由于不同的电子信息线有不同的线规设计，其半成品绝缘层材料已限制（在PP/PE或Hytrel类材料选择），如选用阻燃类聚烯烃材料，会造成电压击穿或信号传输缺陷。所以阻燃线缆成品对外被材料提出非常高的阻燃要求。我们的经验，外被材料阻燃结焦能力强，线缆燃烧后粘附在成品上形成致密炭化层，保护线材绝缘材料，半成品即使没有屏蔽材料（如铝箔）保护，也能轻易通过VW-1或FT-1防火测试。
2.4 物理机械性能
在UL1581/758/62标准中对弹性体或105℃ PVC材料最小抗张强度1.05kgf/mm2，最小断
裂伸长率100%。作为我们的无卤阻燃弹性体材料，其力学性能指标已远远超出传统的PVC线缆要求。外被材料的延伸率可以作为线缆成品弹性的参考指标之一。我们认为线缆行业应用无卤阻燃弹性体更应关注外被材料的抗张强度、撕裂强度、耐温等级（80/90/105℃）、热变形(121/150℃)、冷热冲击、非移行等，这才能体现材料的综合性能。
2.5 表面
我们的浅薄认识，一款无卤阻燃线缆成品表面细腻半雾（亮中带雾）才能体现产品高端，如能有充足的橡胶感，就是完美的表面，这一直是ATP追求的材料境界。
市场关注的表面析出问题，我们认为目前没有一款完美的无卤阻燃产品，这从材料角度解释。无卤阻燃弹性体配方设计，弹性体基材与阻燃体系，配合相应的表面处理技术、加工技巧。首先作为弹性体基材，为高分子合成材料，其分子量不可能做到完全均一，成分中的低分子存在析出的可能性，而且合成过程中还需要添加诸如抗氧剂、润滑剂等低分子组分；其次，阻燃体系与弹性体基材存在相容性问题，目前的表面处理技术还不能完全达到100%覆盖，无卤阻燃弹性体存在相容性不佳析出的可能性；最后，无卤阻燃弹性体生产及后续押出过程中由于热、水份等因素，不可避免小部分高分子断链，这也是表面析出的可能性。如何避免表面析出，我们的经验：材料的选择、生产工艺的严格控制、材料配方的合理设计，尽最大可能减少材料析出；电线押出工艺控制，物料充分干燥，避免水份对材料的降解，线材表面半雾化（半雾的原因是表面均匀凹凸散射光），轻微析出物质存在于凹凸面，从表面很难看出。如果市场上有供应商号称能提供绝无析出无卤阻燃弹性体材料，我们认为是不负责任的。即使国际大品牌弹性体材料供应商（如Lubrizol/Bayer/Basf等）也不承诺绝无迁移析出。
另关于表面印字问题，目前的无卤油墨技术，只要化精力与相应供应商配合，一定能解决。目前更先进的采用喷码技术。
2.6 加工性能
无卤阻燃弹性体需要较好流动及成型性能，否则易在押出机的颈部及机头部位形成滞留死胶，从而造成线材表面明显的模痕和熔接缝。我们的无卤阻燃弹性体材料加工性能良好，OD为5.5线材押出速度可以在50m/min左右，2.5线材押出速度在120m/min左右，表面保持不变。
3、 目前市场上主要无卤材料简述
首先纠正弹性体的概念。我们与很多客户的工程人员交流，由于他们之前很少接触真正的弹性体材料，初始提出电线外被材料选用无卤阻燃TPE，更深入沟通后，甚至与之一起分析产品的设计卡，才发现外文资料描述为Thermoplastic Elastomer（缩写TPE），客户并没有指定具体的TPU/SEBS TPE基材。从我们的认识，使用单纯的SEBS材料设计成无卤阻燃弹性体，其存在抗张/撕裂强度差、不耐油、不耐刮、不耐磨等缺陷。实际上弹性体基材最适合线材应用的是TPU材料，其力学性能突出、耐刮耐磨、耐化学溶剂、耐高低温、弹性好。但TPU材料的无卤阻燃化是行业技术难题，其容易滴落。我们的无卤阻燃弹性体材料严格意义上为TPU Alloy。以下为目前市场上主流无卤阻燃材料简述：
3.1 传统的低烟无卤聚烯烃材料（LSHF）
典型产品为XLPE，其优点为成本较低。缺点为硬度做不软、阻燃/耐温性能不温度、表面不耐刮耐磨、后续加工须辐照交联。典型生产厂家为日本昭和。
3.2 GE(SABIC)
Nokia充电器连接线的无卤化成就了GE NORYL PPO材料，为最早的无卤阻燃弹性体，目前还有较大的应用。特点是自熄性材料、耐热性较好、抗张强度较好。缺点是手感稍僵硬、加工温度较高、气味大，低硬度产品（80A）阻燃性不是很理想、不能满足非移行测试，目
前很多大品牌产品限制使用（如Apple），Nokia也慢慢替换。基于商标专利，国内同类型产品不能称之PPO，而以PPE/m-PPE命名（如金发）。
3.3 Lubrizol
其58202产品成就了Noveon在阻燃TPU线缆行业的地位，但该产品存在较严重的表面析出，并且含溴系阻燃剂，黑度不够。最近推出几种无卤阻燃TPU（产品名称A开头），但市场反映表面易析出晶点。Lubrizol收购了Noveon/SK/Dow TPU部门后，也许Dow的E-TPU能带给市场惊喜，但售价很高。
3.4 Hunstman
其4766产品成就了Hunstman在医疗线行业的地位，甚至影响了医疗线行业一般工程人员的材料选择判断，参照4766 V0阻燃要求新材料。该材料特点是V0黄卡、加工性好、表面手感舒适。但在无卤阻燃线缆行业基本没有应用，其阻燃通过滴落带走热量方式实现V0，线材半成品只要有一点不阻燃成分（如纸带或PP/PE材料）就无法通过VW-1/FT-1基本测试。
3.5 Basf/Bayer
其机理如Hunstman材料，也基本上没看到无卤阻燃线缆行业的应用。
4、 无卤阻燃弹性体线材押出
4.1 机台选择
我们推荐选用长径比26:1，压缩比2.8以上的单螺杆，如螺纹件具反齒或双螺纹结构，使熔融物料部分反流增加混炼功能，则非常完美。
我们的无卤阻燃弹性体物料在传统的PVC螺杆也能顺利押出，一般温度范围在150~190℃之间，根据不同的机台和螺杆调整温度，使物料充分塑化。
4.2 加工前物料干燥
我们推荐无卤阻燃弹性体干燥工艺105℃/2H，确保物料充分干燥，水份含量控制在0.03%以内。我们曾系统评估水份对物料加工的影响，物料充分干燥成品分子量为10万左右，物料不烘干加工分子量为7万左右；相同剪切条件下粘度104pa.s物料充分干燥时的熔融温度为186℃，物料不烘干时熔融温度为168℃。由此可见干燥工序对成品性能的关键影响。我们经验，无卤阻燃弹性体加工时水份超标，物料分子链断裂，性能下降严重，线材成品表面针孔状颗粒，易发粘。
4.3 流涎（模口积料、眼屎）
流涎原因在电线行业众说纷纭，我们认为该原因主要是物料与模具两方面。根据流体力学，流动物料在模具（外模和内模）接触面流动速度最快，物料不良将导致熔体破裂，破裂物料（主要是小分子组分）在模口外翻和内翻堆积形成流涎，外流涎一般工程技术人员有认识，内流涎在套管制造中容易发现。流涎在模口堆积一定程度会粘附在线材表面带出。
解决方案：首先，确保干燥充分，物料良好，包括流动性、熔体强度、表面处理等符合押出加工前提；其次，确保模具光滑，减少物料与模具表面的摩擦系数；最后，可通过模口设计使积料自动散开掉落（具体方法ATP有专利申请，感兴趣朋友可联系ATP技术服务中心）。
4.4 模痕
主要原因在物料的流动性和外模的光滑度。如模具有缺陷，物料容易在模具内粘附形成死胶；物料的流动性不佳，容易因机头和模具加热温度不均匀，各部位物料流动性差异明显，押出时流动速度不同相互挤压易造成模痕。
4.5 熔接缝
传统机头设计都是熔融物料通过颈部均匀分流两侧，临近口模重新合流挤出。如果传统
的机头设计精密度高，浅色线材会在表面有两条均匀对称的淡淡熔接缝（深色线材看不出来）。我们通过改进机头螺旋状设计，避免物料分流，从而解决线材熔接缝问题（具体方法ATP有专利申请，感兴趣朋友可联系ATP技术服务中心）。
4.6 机头与外模
ATP无卤阻燃弹性体物料推荐使用精密度高、间隙小的机头，并且使用比线材规格小的外模，建议外模大小为线材规格的95%左右（如生产OD=4.0线材，选用3.8或3.9的外模），使机头压力足够大，保证线材表面质量。
5、 SR注塑成型
无卤阻燃弹性体注塑料SR成型，我们认为TPU比SEBS TPE基材合适。SR注塑部分非常关注摇摆、强度、表观耐刮耐磨、与线材黏合程度等因素，各方面性能无疑TPU比SEBS合适。以下分析基于ATP无卤阻燃TPU注塑级材料。
5.1 流动性
线材的注塑结构部分基本上是通过立式注塑机实现，如流动性不好，必须通过非常大的压力才能把模腔充满，但压力稍大又容易形成飞边。流动性不佳的物料很难调机且不稳定。熔融指数可以作为材料流动性的参考指标之一。
5.2 黏模
TPU作为粘度高且具一定极性的材料，本身已是较难脱模。TPU无卤阻燃化后一般结晶能力增强，收缩率变大。特别是具凹槽网尾结构，因是手工开模，脱模性能是评估材料实用性的关键因素之一。ATP无卤阻燃TPU材料通过控制结晶度解决黏模问题。
5.3 缩水
无卤阻燃TPU缩水原因主要是材料的收缩率大，冷却凝固快，表面硬化而内部冷却速度差异造成收缩凹陷。所以控制材料的结晶度是关键。注塑工艺改善方向为：适当注塑量，减低熔体温度，注射和保压压力加大，注射速度降低，模具通水冷却。
5.4 飞边
飞边与材料的流动性、注塑工艺、模具结构等有关系。模具结构方面建议根据不同的物料适当改善模具，比较无卤阻燃TPU材料与传统的PVC注塑料收缩率差异，且注塑压力也大很多。
总结：作为无卤阻燃弹性体新材料在电线电缆行业的应用，诸位在材料选择和工艺摸索上都不具很丰富的经验。以上仅仅是我们对该行业的简单分析，如文中涉及同行信息，本意不存在肆意攻击。希望本文对电线电缆行业无卤化进程有所推动，这是ATP肩负的使命。当前材料的发展日新月异，无卤阻燃弹性体材料将不断涌现，但ATP不敢妄自菲薄，推广无卤阻燃弹性体材料，希望与客户共同在线缆无卤化浪潮中腾飞。
绕了半天 ,这位ATP的先生的意思终于明白了! 无卤阻燃TPU性能远远优于无卤阻燃TPE 1期待下回继续分解 ，但愿ATP有一位蔡生 、尹生之后更强的一点的人物出现！
ATP的蔡先生、尹先生？（有过这么一位么？）发布的贴子有明确的广告意图，因为他们是以销售工程师的立场来发表的。而MIKE FENG发布的上述专题则是代表ATP研发中心抛砖引玉，希望引起更多的质疑和批评。ATP期望更多专业、前瞻性的讨论，而不是更多的无理取闹或者广告。
大浪淘沙始见金 ， 当真正无卤时代来临的时候一切自有分解！
术业有专攻，山外有山，人外有人！广告固然重要，性价比、销售量却是唯一检验！
無論如何，ATP還是給出了些技術層面較深的經驗，值得贊譽！
至於性價比，誰用誰知道！
同行間是得多交流下！
有点争论是好事！
越辩越明，希望本贴以技术交流多于广告，毕竟圈子就这么大。
市场主流无卤阻燃TPU供应商产品的主要特性：
供应商 | 加工温度 | 加工性（难易） | 线面光滑度 | 阻燃效果（优差） | 总体评价 |
Huntsman （如A78P4766) | 160-200 | 易 | 光滑 | 差（不过VW-1） | 极易加工、阻燃效果较差 |
Basf （如1185A10FHF） | 195-210 | 中 | 易出现模痕 | 良 | 易加工、但线面易出现划痕 |
Noveon （如58244） | 190-210 | 难 | 线面粗糙、易迁移 | 优 | 不易加工、且线面粗糙 |
ATP （如UGR8811) | 165-190 | 中 | 光滑 | 良（可过VW-1） | 加工性一般、但线面外观及防火效果均可 |
尹生专业做技术研发的，做低烟无卤TPU，低烟无卤聚烯烃，阻燃做的还可以，没有在ATP，
蔡生做销售的，离开ATP去石磐石了，近况不祥
路过！留个脚印~以对贴主如此用心的够意~
野战光缆基本结构、应用及使用FRTPU护套特点 野战光缆是以紧套光纤为基本元件制造的专门用于野外、特殊环境布放或反复收放使用的一种野地战光缆。光缆中1~6芯紧套光纤围绕着中心圆周形绞合排列，周边用芳纶纱作加强元件，以聚氨酯（TPU）或等效材料作护套。 | ||
| 结构： | ||
 | ||
| 应用： | ||
| ◆ 用于军事布线； ◆ 用于野外布线； ◆ 用于条件严酷恶劣的环境布线； ◆ 用于临时布线，并可能经常收放使用的情况。 | ||
| FRTPU护套特点： | ||
| ◆ 确保野战光缆在各种恶劣使用条件的可靠性和寿命。 ◆ 可吸收机械和环境应力。 ◆ 保证野战光缆有较大的拉伸应变窗口。 ◆ 护套结构紧凑，特别适用于反复收放的场合。 ◆ 高强度、高韧性，氧指数高，阻燃性好，耐油和化学腐蚀，抗撕裂，低温柔韧性好，弹性强，应力缓冲性好，耐磨耐压。 |
还是我来顶一下。
今年无卤阻燃材料的确有点风浪了，看这2个月的情况后面比较乐观啊。
目前无卤阻燃TPU（酯/醚）烟密度最少可以做到多少？在保证其他性能的情况下。
说得很有道理，但不是很全面，TPU的阻燃目前基本上采用滴落阻燃的机理，这样很难保证线材的阻燃测试。所以TPU的阻燃关键是不滴落、自熄性好
（（1）FDA：是美国食品药物管理局的英文缩写，它是国际医疗审核权威机构，由美国国会即联邦政府授权，专门从事食品与药品管理的最高执法机关。
（2）UL：是美国保险商实验室（Underwriter Laboratories Inc.）的简写。UL安全试验所是美国最有权威的，也是世界上从事安全试验和鉴定的较大的民间机构。它采用科学的测试方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害和危害的程度。
（3）NSF：(National Sanitation Foundation）是美国国家卫生基金会的英语缩写，是一家非盈利性第三方机构。它以美国国家标准为基础，通过开发标准、测试验证、发放证书管理及审核文件、教育培训、研究等多种手段来确保和监督与公共健康、环境有关的产品和技术。
(4) CSA：加拿大标准协会（Canadian Standards Association）的简称。它能对机械、建材、电器、电脑设备、办公设备、环保、医疗防火安全、运动及娱乐等方面的所有类型的产品提供安全认证。
(5) VW-1：vw-1是电线的防火等级。Ul,VW-1测试标准，实验规定试样保持垂直，用试验用的喷灯(火焰高度125mm，热功率500W)燃烧15秒钟，然后停止15秒钟，反复5次。合格标准为：1、余火焰不可超过60秒钟，
2、试样不可烧损25%以上，
3、垫在底部的外科用棉不可被落下物引燃。
FDA：是美国食品药物管理局的英文缩写，它是国际医疗审核权威机构，由美国国会即联邦政府授权，专门从事食品与药品管理的最高执法机关。
（2）UL：是美国保险商实验室（Underwriter Laboratories Inc.）的简写。UL安全试验所是美国最有权威的，也是世界上从事安全试验和鉴定的较大的民间机构。它采用科学的测试方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害和危害的程度。
（3）NSF：(National Sanitation Foundation）是美国国家卫生基金会的英语缩写，是一家非盈利性第三方机构。它以美国国家标准为基础，通过开发标准、测试验证、发放证书管理及审核文件、教育培训、研究等多种手段来确保和监督与公共健康、环境有关的产品和技术。
(4) CSA：加拿大标准协会（Canadian Standards Association）的简称。它能对机械、建材、电器、电脑设备、办公设备、环保、医疗防火安全、运动及娱乐等方面的所有类型的产品提供安全认证。
(5) VW-1：vw-1是电线的防火等级。Ul,VW-1测试标准，实验规定试样保持垂直，用试验用的喷灯(火焰高度125mm，热功率500W)燃烧15秒钟，然后停止15秒钟，反复5次。合格标准为：1、余火焰不可超过60秒钟，
2、试样不可烧损25%以上，
3、垫在底部的外科用棉不可被落下物引燃。
樓上的都是行業中人呀,我也過來湊下熱鬧!!
各类型热塑性弹性体之性能比较
| 类别 | TPU | TPO | TPS | TPV | TPEE | TPAE | TPVC | ||
| 硬质段 | PU | PP | PS | PP | 聚酯 | 尼龙 | PVC | ||
| 软质段 | 聚酯/醚 | EPDM | 丁二烯/乙烯 | 交联EPDM | 聚酯/醚 | 聚酯/醚 | 橡胶/PVC | ||
| 硬度 | 60~ | 0~ | 30D~70D | 40~62D | 40~ | ||||
| 抗拉强度（Mpa） | 30~60 | 3~19 | 10~35 | 5~30 | 26~40 | 12~35 | 10~20 | ||
| 伸长率% | 300~800 | 200~600 | 500~1200 | 400~600 | 350~450 | 200~400 | 400~500 | ||
| 回弹率% | 30~70 | 40~60 | 45~75 | 40~60 | 60~70 | 60~70 | 30~70 | ||
| 压缩变形*% | O | X | X | ◎ | △ | O | △ | ||
| 耐磨性 | ◎ | X | △ | △ | △ | O | △ | ||
| 抗疲劳性 | ◎ | △ | O | O | ◎ | ◎ | O | ||
| 耐热性℃ | <100 | <120 | <80 | <135 | <150 | <100 | <100 | ||
| 耐油性 | ◎ | △ | X | O | ◎ | ◎ | X-O | ||
| 耐水解性 | △ | O | O | ◎ | △-O | △ | O | ||
| 耐候性 | △-O | O | X-△ | ◎ | △-O | O | △-O | ||
| 脆化温度℃ | -70~-40 | -70~-40 | -70~-40 | -70~-40 | -70~-40 | -70~-40 | -70~-40 | ||
| 密度 | 1.1~1.25 | 0.88 | 0.9~1.1 | 0.9~1.0 | 1.10~1.25 | 1.01 | 1.2~1.3 | ||
| 价格（RMB/Kg） | 20~50 | 10~15 | 10~40 | 25~40 | 50~70 | 55~80 | 8~12 |
期待更多的專業人士參與此貼討論,熱塑性彈性提這塊還是存在很多的技術難題呀!
很明顯的案例: 每到春夏交替的梅雨季節,我們的tpe線材表面就會出現析油或析白的危險,這么多年一直不變!
所以,對于說是tpu好還是tpe好,是要看其使用在哪種產品上面,不同的客戶的要求不同,總之各有千秋就是啦!
就我們大部份產品而言,tpe優于tpu: 好加工,外觀容易調整,當然性價比也有優勢!
无卤阻燃行业之路 走得越早则走得更远
-------------我认为！
聚氨酯电缆护套料的性能
电线电缆的外护套必须能够保护电缆的内外导体以及绝缘层免受环境、气候、水解作用的影响以及其它物理破坏。目前,电线电缆的护套材料主要有PE、PVC、各种天然或合成的弹性体等。在使用的过程中,聚氨酯具有许多优点:a. 不容易因各种环境因素像PVC 那样老化变硬,也不会像PE 那样老化而应力开裂,导致电缆的电气性能和耐环境性能降低。b. 有着与橡胶一样的耐磨、柔软、耐侯性好的特点,但其加工工艺却比橡胶简单得多,可以像PVC、PE 等材料一样加热挤出,而不需进行硫化。c. 在- 60 ℃低温情况下,仍能保持良好的弯曲性能,即使以很小的弯曲半径弯曲多次也不会出现开裂。d.与其它各种电缆用材料(如芳纶、无纺布、铜丝等) 的黏合性比较好。因此在一些使用要求较高的场合,如矿用、油井用、核电站用、舰船用以及一些军用野战电缆,都可以采用聚氨酯材料作为护套,以满足这些场合的使用要求。现在聚氨酯材料正逐步取代PVC、各种合成橡胶等作为电缆的外护套,用于各种恶劣的环境中。聚氨酯电缆护套材料的性能为[1 ] :硬度范围宽(Shore A15 ～D90) ; 耐磨,约为天然橡胶的3 ～5倍,能完全满足GJB 973A —2004 的耐磨性能要求;在相同硬度下,比其它的弹性体承载能力高;低温柔顺性好,在- 60 ℃的低温下仍具有良好的弯曲性能;不受臭氧侵蚀的影响;耐辐射,在105 ～106 Gy的辐射剂量下仍具有满意的使用性能;聚醚型聚氨酯材料抗霉菌性能较好,抗霉等级一般为0～1 ;广泛的耐油、脂以及酸、碱等化学品特性。另外,应注意聚氨酯护套材料的长期工作温度一般不能超过100 ℃,否则容易发生黏连。由于聚氨酯本身并不具有阻燃性,普通的聚氨酯氧指数仅为16. 5 ,接近蜡烛的氧指数(≈15) ,因此属于易燃材料。聚氨酯燃烧时会放出大量的氧化反应热,使之不断热分解,并产生大量的可燃气体,使燃烧持续,同时释放出大量的浓烟和有毒的刺激性气体,如氧化氮、氰化氢等,这些气体会使人窒息而死。通过添加阻燃剂可以使聚氨酯材料阻燃,由于基体材料(聚氨酯) 生产加工时的最高温度一般为170～190 ℃,所以阻燃添加剂的分解温度至少应当高于此温度。
现在市场上有阻燃型的聚氨酯材料出售,如ATPchem生产的各种耐温等级，各种硬度的TPU就不错，防火等级V-0。都通过UL VW-1测试，通过迁移测试，表面光滑柔软，加工性好等等
3、 目前市场上主要无卤材料简述
其容易滴落。我们的无卤阻燃弹性体材料严格意义上为TPU Alloy。以下为目前市场上主流无卤阻燃材料简述：
楼主讲无卤阻燃弹性是合金，能否介绍一下，一般是将什么材料加入到TPU中，当然不是阻燃剂了。
相互多多支持！
请问哪位有光伏线缆行业的背景？
聚氨酯电缆护套的挤出工艺
2. 1 挤出温度
聚氨酯电缆护套料的挤出温度范围比较狭窄,仅为20 ℃左右。如挤出温度低于其熔融温度时,材料没有完全被塑化,挤出物的表面很粗糙并且暗淡无光;如挤出温度高于其熔融温度时,材料会像水一样呈流涎状,加工时电缆的偏心度无法控制,并且难以加工成型。通常聚氨酯电缆护套的挤出温度大致设定如下:进料区100 ℃,加热1 区120 ℃,加热2区170 ℃,加热3 区180 ℃,机颈区190 ℃,机头区190 ℃,模套区190 ℃。对于小型挤出机,当要求出胶量较大时,挤出机的螺杆转速较快。由于聚氨酯电缆护套材料的黏度较大,在进行挤出加工时被塑化剪切会放出大量的剪切热,并且这些热量不能及时传递出来,使得材料在机筒内因温度过高而变成像水一样的流体,这样的熔融塑料是不能进行任何加工的,因此在这种情况下聚氨酯电缆护套材料的挤出加工温度应当适当降低5～10 ℃。
2. 2 挤出模具的设计要求
聚氨酯电缆护套材料的挤出模具设计同普通PVC 材料挤出模具一样,但考虑到聚氨酯电缆护套材料在挤出压力较大时会成为流涎一样的熔融状,难以成型,所以不适合采用压力式模具,而应采用模芯略带一点外承径的半压力式模具,如采用完全的压力式模具,会导致挤出压力过大,使电缆护套的外径因芯线直径的不均匀而不均匀。在挤出时,如果只能采用压力式模具,模芯口与模套口的距离应接近,一般为1～2 mm (如挤出线缆的外壁比较厚时, 取2 mm 左右; 反之则取1 mm左右) 。采用压力式模具挤出的电缆外观一般并不好,因此只能用于对外观要求不严格的产品生产。当电缆芯线是多股结构且外护套的壁厚较薄时,应避免采用压力式模具,否则电缆的外护套上会出现明显的纹路,严重影响电缆护套的外观。当所挤电线电缆护套的外径比较大时,半压力式挤出模具的模芯承径一般取2 mm ,模套承径一般取挤出线缆实际壁厚的1～2 倍。应注意模套承径的长度最好不低于1 mm(否则电缆护套外观易出现不平整) ,但模套承径也不能过长,否则会导致机筒内材料的压力过大,使机筒内熔融的流涎状聚氨酯电缆护套材料发生倒
流,与刚进螺杆塑化段的颗粒状聚氨酯电缆护套材料黏附在一起,致使挤出机进料不畅,机头出胶量发生较大的波动,电缆的外径不均匀。另外,模套口的外径应当和所需挤出线缆的外径基本一致。如模套外径过大,则会因挤出压力不够导致线缆的外观凹凸不平;如模套外径过小,则会出现挤出压力太大导致线缆外径不稳定。
2. 3 挤出机螺杆的螺纹深度
在挤出过程中,主要靠螺杆和机筒的剪切产生大量的热使聚氨酯电缆护套材料融化。因此,挤出螺杆的螺纹深度对于挤出成功与否至关重要。如螺
杆的螺纹深度过大,则产生的剪切热较小,材料可能塑化不完全,导致电缆在出模口后表面可能有疙疙瘩瘩的颗粒出现,影响电缆的外观;如螺杆的螺纹深度过浅,则会产生大量的剪切热,当主机转速大于一定值时,可能造成虽然加热器不在加热,但机筒内的熔体温度却很高,超过所设定的加工温度,使材料出现流涎状无法加工。因此,应当选择适当的螺杆螺纹深度。
2. 4 加工前材料的预处理
聚氨酯电缆护套材料的分子结构中具有醚键,易于吸潮,因而其含水率较高。高含水率的聚氨酯电缆护套材料在挤出时会产生很多的气泡,根本无
法使用。因此,聚氨酯电缆护套材料在挤出前必须进行预烘干处理,一般烘干温度约为90 ℃,烘干时间约为12 h 。如烘干不完全,则挤出时电缆护套中
会有很多小气孔,影响护套的机械物理性能,将来在长期的潮湿环境下使用时,潮气也会沿着这些气孔渗至电缆内部,导致电缆出现各种电气故障。如烘干温度较低,则应适当延长烘干时间。此外,应注意最低的烘干温度应不低于70 ℃,而最高的烘干温度应不超过110 ℃,因为超过此温度范围,聚氨酯电缆护套材料极易发生熔化板结,形成块状的材料,不易顺利进入螺杆,从而导致无法进行挤出加工。由于聚氨酯电缆护套材料的优点突出,因而得
到越来越广泛的应用,不论是在海事、港基、矿井,还是在航空、航天等领域的电缆都在使用该材料。
ATP的电缆外护套TPU材料经过特别的技术处理后：其加工温度范围较宽；可直接在生产PVC的机台上生产而不需要做任何改动；同时烘料时间仅需2-3h,90度，大大提高料生产效率。
以上观点仅供参考，欢迎业内外朋友交流指正。
不过具体要看机台情况而论了，有些机台温度都有+/30度的偏差。无卤阻燃TPU/TPE材料应用所面临的问题和解决方案。
1． 价格
不可否认的是无卤阻燃TPE/TPU产品价格真是高，是普通PVC的5倍以上。市场上的出售价都在45—150元/公斤之间。短期内很难让价格降下来，不是厂家不想，而是成本放在那就是要这么多，比如原材料中的阻燃剂就要60多块钱一公斤，一般占到材料本身比重的30%左右，为了产品的稳定性，厂家多会选择超级品牌产家的正牌SEBS和纯TPU。这个价格也很高，比重占了50%左右。还有什么表面处理剂，滑剂等等。一句话，成本高。这也是很多终端客户很难立马切换的原因，虽然一根线在它们的成品中所占的成本比例少的可怜。
2．成品线析出
到目前为止，全世界还没有哪家公司的材料可以保证做到完全不析出，包括享斯曼，诺誉等。具体表现在：表面发白，成雾状或是表面冒油，发亮。这些都是大分子和小分子之间不平衡在经过一段时间后大分子往外挤所造成的。建议客户在选择的时候最好选择表面轻微发白的材料，这种析出不会影响它的物理性能和电力性能。表面冒油的材料不要用，在使用中容易产生脱落，掉皮。另外析出也有轻重之分，好的材料它的析出是轻微的，淡淡的，而且在短期内是不容易发生的，就算发生用手轻轻一擦就好了
3．表面刮白和掉皮掉胶
刮白是由材料里面加有PP和PE的成份引起的，可以改进。也有一部分的厂家做到了产品不会括白，但TPE比TPU难度大。掉皮掉胶那就真的不应该了，像享斯曼这样的世界级大公司都会有这样的问题出现真是让人掉眼镜。
4． 过安规部分性能不达标
比如绝缘电阻，老化耐温，热冲击，耐电压，耐压裂，加热变形等等。这些原因的出现都跟原材料的选择有关。好的选材大都不会出现这样的情况，出现这样的问题的材料很有可能是厂家为了省成本用比较差的原材料或没找到合适的原材料。当然也跟合成技术有关，技术不提高，再好的材料都达不到标准。比如耐温105度136度烘烤168小时保持75%以上这个标准全世界不会有5家厂做得到。
5． 加工难度大
会表现在加工速度比较慢，正常的一般在50到80米/分钟范围内，比PVC要慢50%左右。温度不好调节，高了太亮低了太雾，调机时都要浪费很多料。加上做货前还要洗机，浪费可谓不小。这些都是不可避免的。在生产中有时还会出现前几米OK，后几米就有问题的事情发生，呵呵。。。。如果有这样的事情的话，那只能说明你买的很有可能是便宜的副牌料。副牌料是很不稳定的，时好时差，还有时买不到，每次都想买到一样的货很难很难，建议不要买副牌。风险性太大了。对自己对客户都没有一个保障！
6． TPE印字难
阻燃TPE和TPU印字比较容易解决，很多厂家都可以做到。但普通型的TPE印字很不好解决。好在我司有较好的解决方案 。 7． 表面起粒发麻不爽滑
TPU在这方面比较好，一般合成技术稍好的厂家都不会有这样的事发生，只有TPE这种材料才会常发生这种事。一般是由温度没调节好和洗机不干净引起的，也有可能是模头和眼模变形，有异物，也有可能是选模不正确引起的。当然这还跟厂家的配方有关，有的配方你机器弄的再好，它的配方就这样，你也拿他没办法。我的产品这方面表现的很好！
8． 摇摆和粘接
摇摆有很多标准，主要还是看线材本身的结构，跟外被料关系不是很大。一般调整一下铜线绞矩就可以了。当然，好的外被料还是可以起到一定的抗摇摆破坏作用。粘接不良大多是插头部份和线材部份粘接时材料相互对抗，不相近所造成的，选材时注意一下就行了。 总之，阻燃TPE/TPU是一种很独特的材料，改进一项难题又冒出别的问题出来。所以做销售者和购买者双方在合作之前最好把所有的要求都讲明，讲透，这样才能有个好的合作开始。在防火TPU/TPE电线领域我们产品技术处于领先水平，在有些物理和电力性能方面甚至要超过国际大公司。我公司所开发的无卤阻燃TPU/TPE材料，能较好的解决上述有关问题。希望能在这一领域做出贡献。推动行业发展。
是的；
希望业内人士多参于讨论，共同成长哦无卤阻燃材料挤出模具的设计浅讨
无卤阻燃料挤出加工中的关键工艺因素之一是挤出模具的设计。挤出模具分三种形式：挤压式、挤管式和半挤压式。三种形式的模具均可用于挤制此料。挤压式模具是模芯没有管状承径部分，模芯缩在模套承径后面。料流是靠压力通过模套实现最后定型的，挤出的塑胶层结构紧密、外表平整。由于在模口处产生较大的反作用力，会出现离模膨胀，一般模套内径比成品外径小5%左右，但使用挤压式模具，护套偏心调节困难，厚薄不易控制。挤管式模具模芯有管状承径部分，模芯口端面伸出模套口或持平。固有挤出速度快、生产操作简单、偏心易调节、护套厚薄容易控制等优点，但该模具类型的缺点是塑胶层致密性差、外表不如挤压式模具圆整。半挤压式模具模芯有管状承径部分但比较短。模芯承径的端面缩进模套口面，这是挤压式与挤管式的过渡形式，通常在大规格挤包及护层要求紧密时采用。如果采用半挤压式或挤管式模具，模具的拉伸比不能太大，1.5～2.0之间即可。
试过你几款料了，把我的热变形解决了再讨论吧！
请问Mike fang ：前面你提供的几家无卤阻燃TPU材料的性能比对表，是否有实例证明或者图片说明？
谢谢！
long9590：你好！能否具体说说您的热变形未过情况啊？谢谢！我们材料在有些厂150度的热变形都过了啊；
deanhuang：你好！那几家阻燃TPU材料是在我们实验室里做的详细比较得出的哦
mike,
看完了你的大作,写的不错，也能反映很多问题.兄台肯定是做研发的,就研发角度来讲说的很有深度,佩服.
就TPU来讲,耐磨,力学性能,耐溶剂,耐寒,易印字等都是优点,但缺点也很明显,第一,析出风险;第二,电性能,不适合做芯线;第三,聚脂型成本低,但耐水
解,耐酸碱是个问题,聚醚型耐水好,但成本高,阻燃也相对难做些,聚碳型价格更是难以企及;还有一点,加工范围的确是有点窄,可能是我还没找到合适
原料或者合适的加工方式;
就TPE-S来讲,是存在比如不阻燃不好印字,以及在150度/2公斤热变形条件下,做粗的外被,热变形和200%伸长率难同时达到的情况,以及说的配方不合适时析出问题;同时105度阻燃TPE热老化问题,这些问题不光在材料,更多的时候出现在加工过程中,制程中一些不良因素往往会影响到产品最终的性能;至于SR网尾摇摆部分,这个和材料有关系也和与外被的结合性有关,不是没办法解决,是不难解决;
总之一句,人无完人,料无完美,合适就好;这些所存在的问题正如兄台所说，国际大公司,比如sabic,比如DOW,BASF都有,更何况国内企业,当然这也是吾辈的毕生所求.
没有最好,只有最合适,不妥之处请谅解!
不要那么迷信国际大公司的料，路博润，巴斯夫，亨斯曼，我都有试过，不过尔尔，做电线的都有很大的不足，他们做实验还没有我做实验严谨，还不如现在用的国产料
温州力拓普聚合物公司 的无卤阻燃TPU电线料，可以试一下，13580869667尹工
看看
我做阻燃剂的.希望能对大伙有帮助.有需求的联系我交流.邹 13710684351
ATP 的所有对外发布的技术性文件均有ATP研发中心的人撰稿后，交由适当的销售工程师来表达。
信广告？看疗效？
眼花缭乱，谢谢！
大至顶术 ATP不愧为亚洲无卤阻燃先行者我有几个客户用TPU的线材，赔款很惨，放了几个月后表面水解龟裂淅油，TPE应该会是未来无卤的主流。
我公司专业从事TPU再生料抽粒多年，有多台造粒机，生产全新料和本色，透明，半透明，黑色TPU再生颗粒,也可按照客户要求生产硬度75A-64D的各种（质量,颜色,价格的注塑级;挤出级）TPU再生料每月200T, 新料每月150吨，主要用于鞋材 ,管材,线材，肩带,表带,轮子，传送带等产品,现市场上大多用TPR与PVC都改用TPU材料.因为TPU 弹性体是无毒环保的高分子聚合物，具有其它塑料材料所无法比拟的强度高﹑韧性好﹑耐磨﹑耐寒﹑耐油﹑耐水﹑耐老化﹑耐气候等特性，同时TPU具有高防水性透湿性﹑防风﹑防寒﹑抗菌﹑防霉﹑保暖﹑抗紫外线以及能量释放等许多优异的功能.我公司由开厂1000多平方米厂房发展到现在7000多平方厂房,我公司位于广州与深圳经济开发之间快速发展的东莞市地理位置优越交通便利,我公司一直都是以质量第一,信誉至上为目标,才赢得全国各地客商的一致好评!我公司期待与您携手共同发展!
联 系 人：杨庆
手 机： 13726462928
联系电话：0769-81301896
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联系邮件：qing87082001@163.com
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联系地址：广东省东莞市高埗镇塘夏村工业区
看市场发展吧才叫市场经济
低烟无卤阻燃料的研究也就近十年来的事，大量应用于线材也是近几年的事，技术还在不断摸索和发展中。至于讨论说哪家的料做的最好没有多大意义，关键是一个公司要有一定的研发实力和服务的态度，有了这两点，问题总会解决，国际大厂的料出了问题，别人不理你，我想你下次就不会再去找他了。
ATP个垃圾聚酯TPU还来这里炫耀，大家不怕一年半载之后电线外皮裂开就用吧，你们为了把加工性做好，不知道料抽了几遍，物性真不怎的啊。你那个对比的有意思吗？人家的是聚醚的啊，你们的聚醚拿出来跟人家比比，只会骗些外行的。
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