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热缩产品不断更新满足严苛应用

  2020年09月22日  

  热缩产品不断发展以满足新的应用需求

  50多年来,热缩套管一直在电子行业发挥着重要的作用,广泛用于密封、保护、绝缘、应力消除,以及电线和电缆识别。

  通过聚合物交联,我们可以获得一种材料,它可以做到非交联材料无法做到的事情。就拿热缩套管来说,一根塑料(例如:常用的聚烯烃)制成的套管经过加热,其直径可以膨胀到原来的几倍。冷却之后,它可以继续保持膨胀后的状态。而再次加热时,套管又可以收缩回原来的尺寸。如果套管在较其原始尺寸稍大的基材上收缩,那么它将牢牢地套住基材。

  热缩套管在电子产品领域有许多用途,其中四个主要的用途是:

  · 绝缘电气组件

  · 密封以防潮和防污

  · 消除应力,尤其是端接处的应力

  · 防止磨损和其他机械损伤

  热缩套管可以采用许多不同的材料制成,以满足不同的应用需求。聚烯烃的应用最为广泛。基于聚烯烃的套管提供多种多样的配方,可以满足广泛的应用需求。其他材料则可以提供更好的耐磨性、更宽的工作温度范围,或者可以防止化学物质和溶剂的腐蚀。

  管壁的厚度可以改变,以提供更好的柔韧性或更高的刚度。薄壁套管往往比较柔韧,而厚壁套管则比较硬,也更耐磨。

  双壁热缩套管的内壁涂了一层热敏粘合剂。当套管收缩回原来的尺寸时,粘合剂将套管牢牢地粘合在基材之上。

  图1:热缩套管提供各种各样的颜色和材料,可以满足许多不同的应用需求。(图片来源:TE Connectivity)

  专用套管的发展趋势

  如前所述,聚烯烃是用于热缩套管的主力材料。热缩产品的最新创新,要么是修改聚烯烃配方以满足特殊需求,要么是使用其他材料来扩大应用范围。举例来说,航空应用使用的套管必须具有低除气性能。这种对于“干净”材料的需求使得配方变得极其重要。具体的应用需求推动着套管的开发工作。例如:

  医疗:在医疗需求方面,满足美国药典VI类标准的材料使套管能够耐受高压釜、伽马辐射、环氧乙烷、蒸汽和干热的反复灭菌。聚醚嵌段酰胺共聚物(PEBA)无需昂贵的加工助剂(例如:外套管或熔融套管)。此外,我们还可以对PEBA进行更改,以实现不同水平的柔韧性或刚度。

  高温:热缩套管的耐热性能必须与使用它的线束相同。许多应用的热环境温度不断提高,线束组件承受高温的需求也随之提升。

  由于热量会使塑料降解,因此我们必须特别注意高温环境下使用的套管。例如,聚烯烃的最高工作温度约为125°C(可以使用添加剂进行适当调节)。PTFE和FEP含氟聚合物套管可以承受200°C以上的温度,但价格更高。

  热缩套管的额定温度一般是指材料达到最佳收缩率必须使用的收缩温度,也可以是指它的工作温度范围。选择热缩套管时,两者都必须予以考虑,就像考虑使用它的组件的额定温度一样。

  LSZH:低烟零卤素(LSZH)套管着火时不会散发有毒烟雾,也不会产生烟雾,非常适用于公共交通行业使用的LSZH电线和电缆。

  模制形状

  热缩材料的模制可以为其使用带来便利。模制的形状应适用于电缆的过渡和分接,以缓解电缆后壳的应力,或满足类似需求。关键在于,模制的形状必须匹配其应用的特定几何形状。模制的形状既可以采用符合一般应用要求的现成配置,也可以进行量身定制。

  传统的模制形状往往采用具有较大刚度的厚壁材料,以缓解电气系统的应力并保护其中的端接或支线。市场上的电路朝着小型化和轻量化的方向发展,相应地,我们也找到了满足这一发展趋势的模制形状。目前,Micro-boots套管在市场上可谓广受青睐。

  图2:模制零件在覆盖破出和异形组件方面具有较大的应用灵活性。(图片来源:TE Connectivity)

  胶带和绑带

  线束和电缆组件需要修理或改装,以延长其使用寿命。绝缘层出现磨损或破损。连接器需要更换触点。此时,在永久替换零件到达现场之前,我们有可能需要先予以快速临时处理。在这种情况下,胶带和绑带可以克服使用热缩套管的不便,因为包裹物只能从线束或电缆的侧面插入。内衬粘合剂的胶带可以提供可靠的密封和绝缘。

  必须配套

  线束的环境和机械要求不断提高,因此我们必须仔细评估每一个组件的适用性。要想简化热缩组件的选择,我们选择的供应商就必须能够针对具体的应用环境,系统化地提供全套彼此匹配的套管、胶带和模制零件。

  图3:模制热缩零件已收缩。微型零件可以节省空间和减轻重量。(图片来源:TE Connectivity)

  支持可持续性设计

  应用需求是一回事,环境和可持续性设计是另一回事。人们对环境问题的关注正推动着安全、可回收材料的使用。环保的电线和电缆需要不含卤素和重金属的材料,以及其他便于回收利用的材料;产品投放市场后,配套热缩产品的需求也将随之出现。应用需求和环境友好常常被视为两个对立面,但我们应该尝试着让它们共存。热缩产品属于技术的最前沿,可为工业和环境问题的解决提供强大的解决方案。

  结论

  在低端领域,热缩套管无非是一种商品,许多供应商都可以提供,也能够满足一般的密封、绝缘和保护需求。但实际上,并非所有的热缩套管都是普通商品,其中的差异在于配制特种聚合物材料需要专业知识,生产工艺控制也需要专业知识,有了这些专业知识,才能够实现极其一致的收缩特性、较低的纵向收缩率和长期的抗老化稳定性。对于要求严苛的应用,很少有供应商具备相关的专业知识,无法通过使用新材料和调整配方来满足各种各样的需求,例如:低除气性能、对各种燃油和化学品的耐受性,以及极温性能。

  *TE Connectivity和TE Connectivity标识均为TE Connectivity Ltd.及其旗下子公司的商标。

标签:TE Connectivity我要反馈
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