ترکیبات پی وی سی برای کابل های حمل و نقل فرمولاسیون های پلی وینیل کلرید مهندسی شده ویژه ای هستند که برای عایق بندی و پوشش کابل های مورد استفاده در راه آهن، سیم کشی خودرو، هوافضا، کشتی های دریایی و سیستم های حمل و نقل انبوه طراحی شده اند. آنها مواد منتخب در این بخش ها هستند زیرا انعطاف پذیری در طیف وسیعی از دما، بازدارندگی در برابر شعله، مقاومت در برابر روغن و سوخت، چقرمگی مکانیکی، و عایق الکتریکی طولانی مدت قابل اعتماد را ترکیب می کنند - همه در یک سیستم پلیمری مقرون به صرفه و قابل پردازش که می تواند دقیقاً مطابق با استانداردهای ایمنی حمل و نقل بین المللی طراحی شود.
ترکیبات PVC همه منظوره برای سیم های ساختمانی، لوازم الکترونیکی مصرفی و کابل های صنعتی فرموله می شوند. ترکیبات کابل حمل و نقل شرایطی اساساً متفاوت - و به طور قابل توجهی سختتر - را ارائه میکنند. تمایز در خود رزین پی وی سی پایه نیست، بلکه در شیمی افزودنی دقیق و رویکرد ترکیبی مورد استفاده برای دستیابی به اهداف عملکردی است که گریدهای استاندارد نمی توانند برآورده شوند.
شکاف عملکرد بین این دو دسته در عمل بسیار زیاد است. یک کابل عایقشده با ترکیب استاندارد PVC که در زیر اسکلت راهآهن نصب شده است - جایی که با اگزوز دیزل، روانکنندههای مسیر، لرزش مکانیکی در فرکانسهای 10 تا 200 هرتز و چرخه دما از -35 درجه سانتیگراد در زمستان تا 95 درجه سانتیگراد در نزدیکی سیستمهای ترمز مواجه میشود - ظرف 2 تا 4 سال از کار میافتد. کابل مشابه در یک ترکیب درجه حمل و نقل، برای طول عمر 30 ساله انبار نورد عملکرد قابل اعتمادی دارد.
هر مشخصه عملکرد اصلی یک ترکیب PVC حمل و نقل نتیجه انتخاب فرمول عمدی است. درک این روابط به مهندسان و متخصصان تدارکات اجازه میدهد تا برگههای اطلاعات محصول و ادعاهای تامینکننده را به طور انتقادی ارزیابی کنند.
کابلهای حملونقل در انبارهای نورد، محفظههای موتور خودرو و تجهیزات زمینی فرودگاه باید در دمای 40- یا 50- درجه سانتیگراد انعطافپذیر و بدون ترک باقی بمانند. PVC استاندارد زیر 15- درجه سانتیگراد شکننده می شود زیرا دمای انتقال شیشه ای آن (Tg) بالاتر از این محدوده است. در ترکیبات حمل و نقل، Tg توسط:
تست استاندارد، تست خمش سرد یا ترک سرد بر اساس IEC 60811-504 (IEC 60811-1-4 سابق) است که در آن کابل در دمای سرد نامی دور یک سنبه پیچیده می شود. نمرات حمل و نقل باید بدون ترک های سطحی حداقل در دمای -40 درجه سانتیگراد عبور کنند. گریدهای ریلی درجه یک در -50 درجه سانتی گراد.
در محیط های حمل و نقل محصور - واگن قطار، ایستگاه های زیرزمینی، کابین هواپیما، فضای داخلی کشتی ها - انتشار آتش و تولید دود سمی برای ایمنی حیاتی است. PVC یک مزیت ذاتی دارد: کلر موجود در ستون فقرات آن گاز HCl را در طی احتراق تولید می کند که به عنوان یک بازدارنده شعله فاز بخار عمل می کند. شاخص اکسیژن محدود (LOI) PVC پلاستیکی نشده تقریباً 45 است - بسیار بالاتر از محتوای اکسیژن 21٪ هوا، به این معنی که شعله را بدون احتراق خارجی حفظ نمی کند.
با این حال، نرم کننده ها این LOI را کاهش می دهند و نمرات حمل و نقل آن را از طریق:
استانداردهای کلیدی: EN 45545-2 (راه آهن اروپایی)، NF F 16-101 (راه آهن فرانسه)، FAR 25.853 (هوایی)، کد IMO FTP (دریایی). یک ترکیب حمل و نقل با کارایی بالا به سطوح خطر R22/R23 تحت EN 45545-2، با تراکم دود (Ds max) زیر 300 و بازده CO زیر 0.1 گرم در گرم دست می یابد.
کابل های خودرو و راه آهن به طور معمول در معرض روغن موتور، مایعات هیدرولیک، سوخت دیزل و مایعات انتقال قرار می گیرند. هنگامی که یک عایق کابل یا غلاف این مایعات را جذب می کند، نرم کننده استخراج می شود - فرآیندی به نام مهاجرت پلاستی سایزر - که باعث سفت شدن ترکیب، ترک خوردگی و از دست دادن عملکرد محافظتی خود می شود. ترکیبات حمل و نقل از طریق:
اندازه گیری استاندارد، تست غوطه وری بر اساس ISO 6945 یا SAE J1128/J1532 (خودرو) با استفاده از روغن های مرجع IRM 902 و IRM 903 در دمای 100 درجه سانتی گراد به مدت 70 ساعت است. ترکیبات پی وی سی خودرو ممتاز پس از این درمان، استحکام کششی را بالای 85 درصد و ازدیاد طول را بالای 70 درصد نشان می دهند.
PVC در دماهای بالا از طریق کلر زدایی - یک واکنش زنجیره ای که گاز HCl را آزاد می کند و توالی های پلی لن مزدوج را ایجاد می کند که رنگ ماده را تغییر می دهد و خواص مکانیکی را کاهش می دهد تجزیه می شود. در برنامه های حمل و نقل که کابل ها در نزدیکی موتورها، سیستم های ترمز یا وسایل الکترونیکی پرقدرت کار می کنند، دمای پایدار 90 تا 125 درجه سانتی گراد معمول است. پایداری حرارتی از طریق:
آزمایشات پیری حرارتی ترکیبات حمل و نقل: IEC 60811-401 (کهنه شدن کوره هوا در دمای نامی برای حداقل 168 ساعت؛ 3000 ساعت برای گریدهای برتر)، با الزامات معمولاً حفظ استحکام کششی بالاتر از 70٪ و حفظ کشیدگی بالای 65٪.
کابلهای دستههای موتور خودرو، زیرانداز راهآهن و موتورخانههای دریایی در معرض استرس مکانیکی مداوم هستند - لرزش، ساییدگی در برابر لبههای فلزی، سایش ناشی از زبالهها و خمش چرخهای. چقرمگی ترکیب PVC در این کاربردها به موارد زیر بستگی دارد:
هر بخش حمل و نقل چارچوب قانونی، استرس های محیطی و سلسله مراتب عملکرد خود را تحمیل می کند. بررسی اجمالی زیر به جزئیات آنچه در هر زمینه اهمیت دارد و اینکه چگونه فرمولاسیون ترکیب PVC بر این اساس تطبیق داده می شود، توضیح می دهد.
| بخش | انواع کابل های کلیدی | خواص حیاتی PVC | استانداردهای اولیه | محدوده دمای معمولی |
|---|---|---|---|---|
| راه آهن / حمل و نقل ریلی | قدرت کشش، سیگنال کنترل، سیم کشی اتوبوس مسافربری، سیگنالینگ کنار مسیر | مقاوم در برابر شعله (EN 45545-2)، دود کم، -40 درجه سانتیگراد تا 105 درجه سانتیگراد، پیری 30 ساله | EN 45545-2، NF F 16-101، BS 6853 | -40 تا 105 درجه سانتی گراد |
| خودرو | دسته موتور، سیم کشی بدنه، کابل های باتری، سرنخ های سنسور، سیم کشی EV/HV | مقاومت در برابر روغن/سوخت، خم شدن سرد -40 درجه سانتیگراد، سایش (ISO 6722)، اکستروژن دیواره نازک | ISO 6722، SAE J1128، LV 112، VW 60306 | -40 درجه سانتیگراد تا 125 درجه سانتیگراد |
| دریایی / کشتی سازی | ناوبری، کابل های موتورخانه، سیم کشی پمپ آب، روشنایی عرشه | مقاومت در برابر آب شور، شعله / دود (IMO)، پایداری UV، مقاومت در برابر روغن | IEC 60092-360، NEK 606، IMO FTP | -30 تا 90 درجه سانتی گراد |
| هوافضا / پشتیبانی زمینی | تجهیزات پشتیبانی زمینی، سیم کشی وسایل نقلیه فرودگاه، تاسیسات کابین هواپیما | شعله (FAR 25.853)، خروج گاز کم، منعطف سرد -55 درجه سانتیگراد، به حداقل رساندن وزن | FAR 25.853، MIL-W-22759، Boeing D6-51052 | -55 درجه سانتی گراد تا 105 درجه سانتی گراد |
| حمل و نقل جاده ای / وسایل نقلیه تجاری | سیم کشی بدنه کامیون، کابل های رابط تریلر، سیستم های مسافربری اتوبوس | مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، خستگی لرزش، مقاومت در برابر رطوبت، انطباق با RoHS | ISO 14572، DIN 72551، ECE R118 | -40 تا 105 درجه سانتی گراد |
یک ترکیب پی وی سی کابل حمل و نقل یک ماده واحد نیست - این یک سیستم دقیقاً متعادل از 6 تا 12 ماده است که هر کدام خواص عملکردی خاصی دارند. جدول زیر اجزای اصلی و نقش آنها را در فرمولاسیون معمولی با کارایی بالا نشان می دهد:
| جزء | بارگیری معمولی (phr) | تابع | مواد نمونه |
|---|---|---|---|
| رزین پی وی سی | 100 (مرجع) | پلیمر پایه؛ عایق الکتریکی، ستون فقرات شیمیایی را فراهم می کند | درجه تعلیق K-58 تا K-70 |
| نرم کننده اولیه | 30-70 | انعطاف پذیری، عملکرد در دمای پایین، قابلیت پردازش | TOTM، DINP، DINCH، DPHP، پلیمری |
| تثبیت کننده حرارتی | 2-5 | مهار HCl; از کلر زدایی در حین پردازش و سرویس جلوگیری می کند | Ca/Zn، Ba/Zn یک بسته؛ ارگانوتین (استفاده بدون حمل و نقل با مواد غذایی) |
| بازدارنده شعله | 5-25 | LOI را افزایش می دهد. تولید دود و گاز سمی را کاهش می دهد | مخلوط Sb2O3 ATH. استرهای فسفات؛ بورات روی |
| پرکننده | 5-30 | کاهش هزینه؛ تنظیم سختی؛ ثبات ابعادی | رسوب CaCO3، خاک رس کلسینه، تالک |
| اصلاح کننده ضربه | 3-15 | مقاومت در برابر ضربه و چقرمگی در دمای پایین را بهبود می بخشد | CPE، MBS، ACR |
| روان کننده | 0.5-2 | جریان مذاب را کنترل می کند. مانع از بین رفتن بشقاب می شود. اصطکاک را کاهش می دهد | استئارات کلسیم، موم پلی اتیلن، اسید استئاریک |
| آنتی اکسیدان | 0.2-1 | محافظت طولانی مدت از پیری اکسیداتیو؛ پشتیبانی از پایداری UV | Irganox 1010، Irganox 1076، DLTDP |
| رنگدانه / کربن سیاه | 0.5-3 | کدگذاری رنگ؛ غربالگری UV (کربن سیاه)؛ علامت گذاری شناسایی | دی اکسید تیتانیوم، کربن سیاه N330 |
مطابقت با چارچوب استاندارد مربوطه، مانع صلاحیت اساسی برای هر ترکیب کابل حمل و نقل است. چشم انداز بر اساس نحوه حمل و نقل، منطقه، و استفاده نهایی تکه تکه شده است - درک اینکه کدام استاندارد برای کدام برنامه اعمال می شود از خطاهای مشخصات پرهزینه جلوگیری می کند.
رشد سریع وسایل نقلیه الکتریکی با باتری (BEV) و وسایل نقلیه الکتریکی هیبریدی (HEVs) PVC را از سیمکشی خودرو جابجا نکرده است - این امر الزامات جدیدی را ایجاد کرده است که ترکیبات PVC حمل و نقل مدرن برای برآورده کردن آنها فرموله میشوند. در معماری EV، PVC ماده عایق و پوشش غالب برای سیمکشی کمکی ولتاژ پایین (شامل 70 تا 80 درصد تعداد کابل در یک BEV معمولی) باقی میماند، در حالی که کابلهای باتری و قوای محرکه جدید با ولتاژ بالا (HV) چالشهای متمایز را ارائه میکنند:
کارکرد در 400 ولت تا 800 ولت DC، با بارهای جریان تا 500 آمپر در سناریوهای شارژ سریع. ترکیبات پی وی سی برای کابل های باتری HV باید استحکام دی الکتریک بالای 20 کیلو ولت بر میلی متر، مقاومت تخلیه جزئی و سازگاری با هادی های آلومینیومی (که خطر خوردگی گالوانیکی را با برخی از فرمول های ترکیبی ایجاد می کند) ارائه دهد. جایگزینهای تخصصی بدون هالوژن در اینجا رقابت میکنند، اما PVC به دلیل قابلیت پردازش برتر در اکستروژن دیواره نازک در ضخامت عایق 0.2-0.4 میلیمتر، جایگاه قوی خود را حفظ میکند.
کابلهای سیستم خنککننده که در مجاورت مدارهای مدیریت حرارتی باتری کار میکنند، با قرار گرفتن مداوم در معرض خنککنندههای گلیکول-آب قرار دارند. ترکیبات PVC حمل و نقل برای این کاربرد باید کمتر از 3٪ تغییر حجم را پس از 70 ساعت غوطه وری در مایعات خنک کننده معادل روغن IRM 902 نشان دهند، در حالی که مقادیر کششی و کشیدگی را بالای 80٪ از خط پایه حفظ کنند. این امر باعث پذیرش ترکیبات آلیاژ NBR-PVC به طور خاص برای سیم کشی مجاورت سیستم خنک کننده شده است.
کابلهای شارژ EV - بهویژه کابلهای شارژ سریع DC - باید در دمای کمتر از -35 درجه سانتیگراد انعطافپذیر باشند و در عین حال چرخههای مکانیکی مکرر (خم شدن، سیم پیچی، کشیدن) را تحمل کنند. سیستم شارژ ترکیبی (CCS) و کابلهای رابط CHAdeMO ترکیبات غلاف PVC را با حداقل 300% کشیدگی در منعطف سرد -35 درجه سانتیگراد، مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش معادل 1000 ساعت قرار گرفتن در معرض هوا سنج قوس زنون و گواهینامه VDE/UL 2251 برای مجموعههای شارژ مشخص میکنند.
انتخاب ترکیب پی وی سی کابل حمل و نقل نیازمند کار از طریق یک چارچوب تصمیم گیری ساختاریافته است. عجله به برگه اطلاعات مواد بدون تأیید الزامات برنامه، شایع ترین علت خرابی مشخصات در تهیه کابل است. از این دنباله استفاده کنید:
مشخص کنید که کدام رژیم استاندارد اعمال می شود: راه آهن اروپایی (EN 45545-2)، خودرو (ISO 6722/19642 یا OEM خاص مانند LV 112)، دریایی (IEC 60092-360)، یا هوانوردی (FAR 25.853). این استاندارد حداقل آستانه عملکرد قابل قبول را برای هر پارامتر دیگر تعیین می کند - بدون این، هیچ تصمیم انتخاب دیگری قابل دفاع نیست.
هم حداکثر دمای عملیاتی پیوسته (که در آن پیری حرارتی و پایداری حرارتی حاکم است) و هم حداقل دمای سرد (که در آن انتخاب نرمکننده و عملکرد انعطافپذیر سرد حاکم است) را تعیین کنید. توجه داشته باشید که این دو الزام در برابر یکدیگر کار می کنند - بهینه سازی برای انعطاف پذیری در دمای پایین اغلب پایداری در دمای بالا را کاهش می دهد و به تعادل دقیق در فرمول نیاز دارد.
هر سیالی را که کابل در سرویس با آن تماس می گیرد فهرست کنید: درجه های خاص روغن موتور، انواع مایع هیدرولیک، ترکیب سوخت (مخلوط های دیزل، بنزین، بیودیزل)، خنک کننده ها، مواد پاک کننده. این لیست را به تامین کننده ترکیب ارائه دهید - آنها به داده های تست غوطه وری ارجاع خواهند داد. از تکیه بر ادعاهای عمومی "مقاوم در برابر روغن" بدون داده های خاص سازگاری سیال خودداری کنید.
ترکیبات عایق (در تماس مستقیم با هادی) باید ویژگی های الکتریکی را در اولویت قرار دهند: مقاومت حجمی بالای 10^12 اهم · سانتی متر، قدرت دی الکتریک بالای 15 کیلو ولت بر میلی متر، و ظرفیت کم برای کابل های سیگنال. ترکیبات غلاف (ژاکت بیرونی) حفاظت مکانیکی، مقاومت در برابر سایش، پایداری UV و مقاومت شیمیایی را در اولویت قرار می دهند. استفاده از درجه عایق به عنوان غلاف - یا برعکس - یک خطای رایج و پرهزینه در طراحی کابل است.
ترکیب باید روی خط اکستروژن شما قابل پردازش باشد. پارامترهای کلیدی: شاخص جریان مذاب (MFI) مطابق با طراحی پیچ، پنجره دمای پردازش (معمولا 160 تا 185 درجه سانتیگراد برای PVC حمل و نقل - به اندازه کافی باریک است که اگر ترکیب با خط مطابقت نداشته باشد، مشکل ایجاد کند)، و ضریب تورم قالب که کنترل ابعادی را در سرعت های مورد نیاز برای تولید اقتصادی تعیین می کند.
برای برنامه های حمل و نقل به اظهارنامه تامین کننده خود اعتماد نکنید. به گزارشهای آزمایشی از آزمایشگاههای معتبر (BASEC، DEKRA، UL، SGS، Bureau Veritas، TUV) برای درجه و مقدار ترکیب خاص نیاز داشته باشید. برای کاربردهای راهآهن، تأیید نوع از مقامات ملی مربوطه (ERA در اروپا، AAR در آمریکای شمالی) ممکن است قبل از نصب کابل بر روی تجهیزات نورد اجباری باشد.
شماره 259 خیابان Xingyu، منطقه Lin'an، شهر Hangzhou، استان ژجیانگ
+86-0571-63763088
تماس با ما پروژه خلاق؟ بیایید یک صحبت سازنده داشته باشیم.
حق چاپ © Hangzhou Meilin New Materials Technology Co., Ltd. تمامی حقوق محفوظ است. تولید کنندگان مواد سفارشی سیم و کابل برق