MPPE (etere di polipropilene modificato)è un-materiale isolante in poliolefina modificata ad alte prestazioni ampiamente utilizzato in campi quali fili, cavi, componenti elettronici ed elettrodomestici. Le sue caratteristiche principali ruotano attorno all'isolamento elettrico, alla resistenza agli agenti atmosferici, alle proprietà meccaniche e all'adattabilità alla lavorazione, che possono essere analizzate in dettaglio dalle seguenti dimensioni:
1. Eccellenti prestazioni di isolamento elettrico (vantaggio principale)
La struttura molecolare dell'MPPE è stata modificata e ottimizzata, con meno gruppi polari e una disposizione regolare della catena molecolare, rendendolo un tipico rappresentante di materiali ad alte prestazioni di isolamento e la base principale per la sua applicazione in campo elettrico:
(1) Resistività di volume elevata e prestazioni di perdita dielettrica: la resistività di volume può superare 1016Ω⋅cm (a temperatura ambiente), che può prevenire efficacemente la dispersione di corrente; Il valore tangente dell'angolo di perdita dielettrica (tanδ) è estremamente basso (solitamente<0.001, 50Hz), and it is not easy to cause insulation failure due to dielectric loss heating in high-frequency or high-voltage environments. It is suitable for scenarios such as high-frequency communication cables and high-voltage motor leads.
(2) Eccellente resistenza alla rottura: l'intensità del campo di rottura a breve- termine può raggiungere 25-30 kV/mm (temperatura ambiente, stato della pellicola) e la diminuzione della resistenza alla rottura è piccola in ambienti ad alta temperatura (come 100 gradi) o umidi, di gran lunga superiori ai tradizionali materiali isolanti in PE (polietilene) o PVC (cloruro di polivinile). Può resistere a lungo alla tensione nominale senza rottura dell'isolamento.
(3) Forte resistenza alle scariche corona: in campi elettrici alternati a lungo-termine, le superfici MPPE sono meno inclini alle scariche corona (evitando l'invecchiamento dell'isolamento causato dalla concentrazione del campo elettrico locale), particolarmente adatte per tamponare l'isolamento tra strati isolanti o strati schermanti di cavi ad alta-tensione.
2. Eccellente resistenza agli agenti atmosferici e stabilità ambientale
L'MPPE supera l'invecchiamento e la scarsa resistenza alla temperatura delle poliolefine ordinarie attraverso la modifica molecolare, come l'introduzione di gruppi antiossidanti e resistenti ai raggi UV, e può adattarsi ad ambienti di lavoro esterni o difficili complessi:
(1)Ampia gamma di resistenza alle alte e basse temperature: l'intervallo di temperature di utilizzo a lungo termine- è di -40 gradi ~125 gradi (alcuni modelli modificati possono raggiungere una tolleranza a breve termine di 150 gradi) e può comunque mantenere una buona flessibilità a basse temperature (-40 gradi) senza il rischio di fratture fragili; A temperature elevate (125 gradi), il tasso di attenuazione delle prestazioni chiave come la resistività del volume e la resistenza alla rottura è inferiore al 10%, rendendolo adatto a scenari come cablaggi automobilistici (ambiente ad alta temperatura del vano motore) e cavi fotovoltaici esterni.
(2) Eccezionale resistenza all'invecchiamento e agli agenti atmosferici: ha un'eccellente resistenza all'invecchiamento ossidativo e all'invecchiamento ultravioletto (UV) - dopo 1000 ore di test di invecchiamento con lampada allo xeno (simulando l'esposizione all'aperto), il tasso di ritenzione della resistenza alla trazione è superiore all'85% e il tasso di ritenzione dell'allungamento a rottura è superiore all'80%, di gran lunga superiore al PE ordinario (solitamente con una significativa diminuzione delle prestazioni dopo 500 ore); Resistente allo stesso tempo all'ozono e alla corrosione chimica (stabile agli acidi, agli alcali, agli oli e alla maggior parte dei solventi organici), non è facile che lo strato isolante si rompa o si gonfi a causa dell'erosione ambientale.
(3)Eccellente resistenza all'acqua: MPPE ha un tasso di assorbimento dell'acqua estremamente basso (meno dello 0,01% in 24 ore a 23 gradi) e dopo un'immersione a lungo-termine (come in acqua o in ambienti umidi), le sue prestazioni di isolamento elettrico (come la resistività del volume) difficilmente si deteriorano, rendendolo adatto per l'isolamento di cavi sottomarini e dispositivi elettronici in ambienti umidi.
3. Prestazioni meccaniche bilanciate
Rispetto al PE o PP (polipropilene) puro, l'MPPE raggiunge un equilibrio tra "rigidità, flessibilità" e "resistenza e tenacità" attraverso la modifica della catena molecolare (come l'introduzione di segmenti elastici o strutture di reticolazione-), soddisfacendo le esigenze meccaniche di diversi scenari:
(1)Buona flessibilità e resistenza alla flessione: ha ancora eccellenti prestazioni di flessione a basse temperature (-40 gradi) e non è soggetto a fessurazioni dopo flessioni ripetute (come installazione e cablaggio di fili e cavi); Il modulo elastico è moderato (circa 800-1200MPa), il che non solo evita un'insufficiente protezione meccanica causata dall'eccessiva morbidezza, ma evita anche difficoltà di lavorazione o installazione causate dall'eccessiva durezza.
(2)High tensile strength and tear resistance: The tensile strength can reach 20-25MPa, the elongation at break is greater than 300%, and it can withstand external forces during installation or use; Excellent tear resistance (>50 kN/m), riducendo il rischio di danni allo strato isolante causati da attrito locale o collisione.
(3)Buona resistenza all'usura: la durezza superficiale è relativamente elevata (durezza Shore D di circa 60-70) e, quando viene a contatto o sfrega con altri componenti per lungo tempo, la superficie non si graffia o si usura facilmente, prolungando la durata dello strato isolante.
4. Buone prestazioni di elaborazione e rispetto dell'ambiente
La fluidità del materiale fuso, l'adattabilità allo stampaggio e le caratteristiche ambientali dell'MPPE lo rendono altamente-efficace in termini di costi nella produzione industriale:
(1) Facile da lavorare e modellare: l'indice di fusione (MI) può essere regolato tramite modifica (solitamente 2-10 g/10 min, 190 gradi/2,16 kg), con buona fluidità, adatto a varie tecniche di lavorazione come estrusione (come estrusione di strati isolanti per fili e cavi), stampaggio a iniezione (come involucri di componenti elettronici), pellicola soffiata (come pellicola isolante), ecc.; L'intervallo di temperature di lavorazione è ampio (solitamente 180-230 gradi), rendendo meno probabile che si verifichino difetti del prodotto dovuti alle fluttuazioni di temperatura.
(2) Elevata compatibilità e potenziale di modifica: può essere ben compatibile con altre poliolefine (come PE, EVA), ritardanti di fiamma (come ritardanti di fiamma privi di alogeni-), antiossidanti, masterbatch colorati, ecc. Attraverso la modifica della miscelazione, il ritardo di fiamma (come il raggiungimento del livello UL94 V-0), la resistenza alla temperatura o la colorazione possono essere ulteriormente migliorati per soddisfare le esigenze personalizzate di diversi settori (come lo strato isolante dei cavi a basso fumo senza alogeni).
(3) Rispettoso dell'ambiente e innocuo: lo stesso MPPE non contiene sostanze nocive come alogeni (Cl, Br), metalli pesanti e ftalati. Quando brucia, non rilascia gas tossici (come HCl, acido bromidrico) né grandi quantità di fumo. È conforme agli standard ambientali come RoHS UE, REACH e GB/T 19666 nazionale e appartiene alla categoria dei "materiali isolanti ecocompatibili senza alogeni-a bassa emissione di fumi", adatto per campi con elevati requisiti ambientali come nuova energia, trasporto ferroviario ed edilizia.
5.Limitazioni (limiti applicabili da tenere presenti)
Sebbene MPPE abbia prestazioni eccellenti, esistono ancora alcune limitazioni di scenario che devono essere selezionate in base alle esigenze effettive:
(1)Resistenza limitata agli oli: la tolleranza agli oli fortemente polari (come olio minerale e diesel) è media e il contatto a lungo termine- può causare un leggero rigonfiamento. Pertanto non è adatto per ambienti che entrano in contatto diretto con carburante o oli forti (come l'isolamento vicino alle tubazioni del carburante del motore).
(2)Costo più elevato rispetto ai materiali tradizionali: rispetto al PVC e al PE ordinario, l'MPPE presenta un processo di modifica più complesso e costi delle materie prime più elevati (circa 1,5-2 volte rispetto al PE ordinario). Negli scenari di isolamento-di fascia bassa con requisiti prestazionali inferiori (come i normali cavi civili), il vantaggio in termini di rapporto costo-efficacia non è ovvio.
6.Riepilogo: gli scenari applicativi principali di MPPE
Sulla base delle caratteristiche di cui sopra, l'MPPE viene utilizzato principalmente in campi con elevati requisiti di isolamento, resistenza agli agenti atmosferici e protezione ambientale:
(1)Fili e cavi: strato isolante del cavo ad alta-tensione, cablaggio per veicoli a nuova energia (resistenza alle alte e basse temperature+protezione ambientale), cavo fotovoltaico (resistenza ai raggi UV+resistenza agli agenti atmosferici), cavo sottomarino (resistenza all'acqua).
(2) Apparecchi elettronici: pellicola isolante del trasformatore, isolamento del cavo del motore, alloggiamento dei componenti elettronici (isolamento+resistenza alla temperatura).
(3)Campi speciali: cavi per trasporto ferroviario (privi di alogeni-a bassa emissione di fumi+resistenti agli agenti atmosferici), componenti isolanti leggeri per il settore aerospaziale (leggeri+resistenza alle alte e basse temperature).
Nel complesso, l'MPPE è un materiale isolante modificato con "prestazioni complete equilibrate e forte adattabilità ambientale", soprattutto negli scenari di isolamento elettrico di fascia alta-, che sostituisce gradualmente il PVC tradizionale e il PE ordinario e diventa una delle scelte tradizionali.
