TPU彈性體在新能源汽車線纜中的應(yīng)用

新能源車線纜分為車內(nèi)線及充電樁線纜，因為新能源車內(nèi)高壓大電流且空間有限，充電樁線纜則長期暴露在室外，使用環(huán)境的特殊性對線纜材料的性能非常嚴(yán)格的要求。新能源汽車線纜料需要具備耐高低溫、耐油耐水、阻燃、抗撕裂、絕緣、抗UV老化等性能，常用材料有TPE、TPU、XLPO、NBR+PVC、氯丁橡膠、硅橡膠等。為什么TPU材料可以用在新能源汽車線纜領(lǐng)域呢？今天我們來了解一下！

TPU是什么？

TPU，全稱Thermoplastic Polyurethanes ，即熱塑性聚氨酯彈性體，是由與異氰酸酯反應(yīng)的氨酯硬鏈段與聚酯或聚醚軟鏈段相互嵌段結(jié)合的熱塑性聚氨酯橡膠，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)上沒有或很少交聯(lián)，分子基本是線性的，然而卻存在一定的物理交聯(lián)，主要有聚酯型和聚醚型之分。

圖聚氨酯TPU熱塑性彈性體的鏈段結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)

TPU是分子中含有—NH—COO—基因的材料，長鏈的二元醇和異氰酸成分構(gòu)成了軟段，短鍵的二元醇和異氰酸成分構(gòu)成了硬段，TPU塑料很多特性取決于長鏈二元醇的種類，其硬度用硬段做比例來調(diào)節(jié)。

硬段與軟段相間的特殊結(jié)構(gòu)賦予了TPU彈性和良好的機械性能且可熱塑加工的特殊性能。

TPU熱塑性彈性體材料的優(yōu)點

TPU相比于其他熱塑性彈性體具有以下的優(yōu)點：

優(yōu)異的耐磨性能：它的Taber磨耗值為0.35-0.5mg，是塑料中最小的；

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；

耐油：TPU的耐油性能優(yōu)異于丁腈橡膠，具有極好的耐油壽命；

耐低溫、耐候性、耐臭氧性能，TPU的耐氣候老化性能優(yōu)于天然橡膠和其它合成橡膠，它的耐臭氧、耐射線的特點在航天工業(yè)有特殊的用途；

食品醫(yī)療衛(wèi)生：TPU具有生物兼容性和抗血凝性，醫(yī)用TPU應(yīng)用越來越廣泛，如輸血管、輸尿管、輸液管。同時TPU不含增強劑、無毒無味，也廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)；

硬度范圍：TPU的硬度為60A-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(fù)載支撐能力和良好的吸排效果。

因為TPU的優(yōu)異性能，其使用范圍十分廣泛，可以應(yīng)用在運動器材、醫(yī)療器械、工業(yè)部件、鞋材用品、電線電纜、汽車零部件等領(lǐng)域。

充電樁電纜聚氨酯（TPU）護套材料，以TPU樹酯為主要材料，加入環(huán)?；驘o鹵阻燃劑、抗氧劑等助劑經(jīng)混煉、塑化、造粒而成，具有柔韌、耐碾壓，耐電壓，耐高溫壓力、耐老化、耐酸堿、耐鹽霧、防水等特性。

聚氨酯材料在未來的歐標(biāo)電動汽車標(biāo)準(zhǔn)和其他標(biāo)準(zhǔn)中都有提及，在歐美的中高檔電動汽車的充電樁上均有使用。

優(yōu)點：能夠符合現(xiàn)有各標(biāo)準(zhǔn)的全部性能，耐磨、耐油、耐氣候和熱穩(wěn)定性均非常好。

缺點：價格高，押出工藝特殊。

目前TPU主要聚合有巴斯夫、亨斯邁、路博潤、國內(nèi)有萬華、一諾威、奧斯汀。

圖：巴斯夫TPU在新能源汽車充電線纜應(yīng)用（彈簧線）

圖巴斯夫與2018 CHINAPLAS 國際橡塑展電動汽車充電線纜 Elastollan (TPU)

良好的耐紫外線與耐候性，可滿足電動汽車充電線纜外皮的應(yīng)用需求。為確保充電安全性，電線應(yīng)不含鹵素，具有良好的阻燃性與柔性，可繞為線圈。 Elastollan可回收利用。

圖萬華TPU在新能源汽車線纜應(yīng)用

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