MPPE (éter de polipropileno modificado)es un material aislante de poliolefina modificada-de alto rendimiento ampliamente utilizado en campos como alambres, cables, electrónica y aparatos eléctricos. Sus características principales giran en torno al aislamiento eléctrico, la resistencia a la intemperie, las propiedades mecánicas y la adaptabilidad del procesamiento, que pueden analizarse en detalle a partir de las siguientes dimensiones:
1.Excelente rendimiento de aislamiento eléctrico (ventaja principal)
La estructura molecular del MPPE se ha modificado y optimizado, con menos grupos polares y una disposición regular de las cadenas moleculares, lo que lo convierte en un representante típico de los materiales de alto rendimiento de aislamiento y la base central para su aplicación en el campo eléctrico:
(1) Rendimiento de resistividad de alto volumen y pérdida dieléctrica: la resistividad de volumen puede alcanzar más de 1016Ω⋅cm (a temperatura ambiente), que puede prevenir eficazmente fugas de corriente; El valor tangente del ángulo de pérdida dieléctrica (tanδ) es extremadamente bajo (generalmente<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)Excelente resistencia a la ruptura: la intensidad del campo de ruptura a corto plazo-puede alcanzar 25-30 kV/mm (temperatura ambiente, estado de la película), y la disminución en la resistencia a la ruptura es pequeña en temperaturas altas (como 100 grados) o ambientes húmedos, muy superior a los materiales aislantes tradicionales de PE (polietileno) o PVC (cloruro de polivinilo). Puede soportar la tensión nominal durante mucho tiempo sin que se rompa el aislamiento.
(3)Fuerte resistencia a la descarga de corona: bajo campos eléctricos alternos-a largo plazo, las superficies de MPPE son menos propensas a la descarga de corona (evitando el envejecimiento del aislamiento causado por la concentración del campo eléctrico local), especialmente adecuadas para amortiguar el aislamiento entre capas de aislamiento o capas de blindaje de cables de alto-voltaje.
2.Excelente resistencia a la intemperie y estabilidad ambiental.
El MPPE supera el envejecimiento y la mala resistencia a la temperatura de las poliolefinas ordinarias mediante modificaciones moleculares, como la introducción de grupos antioxidantes y resistentes a los rayos UV, y puede adaptarse a entornos de trabajo complejos al aire libre o hostiles:
(1)Amplia gama de resistencia a altas y bajas temperaturas: el rango de temperatura de uso a largo plazo-es -40 grados ~ 125 grados (algunos modelos modificados pueden lograr una tolerancia a corto plazo de 150 grados) y aún puede mantener una buena flexibilidad a bajas temperaturas (-40 grados) sin riesgo de fractura frágil; A altas temperaturas (125 grados), la tasa de atenuación de rendimiento clave, como la resistividad del volumen y la resistencia a la ruptura, es inferior al 10%, lo que lo hace adecuado para escenarios como mazos de cables de automóviles (entorno de alta temperatura del compartimiento del motor) y cables fotovoltaicos para exteriores.
(2)Excelente resistencia al envejecimiento y a la intemperie: tiene una excelente resistencia al envejecimiento oxidativo y al envejecimiento ultravioleta (UV) - después de 1000 horas de prueba de envejecimiento con lámpara de xenón (simulando exposición al aire libre), la tasa de retención de la resistencia a la tracción es superior al 85% y la tasa de retención del alargamiento a la rotura es superior al 80%, muy superior al PE ordinario (generalmente con una disminución significativa en el rendimiento después de 500 horas); Al mismo tiempo que es resistente al ozono y a la corrosión química (estable a ácidos, álcalis, aceites y la mayoría de los solventes orgánicos), no es fácil que la capa de aislamiento se agriete o se hinche debido a la erosión ambiental.
(3) Excelente resistencia al agua: el MPPE tiene una tasa de absorción de agua extremadamente baja (menos del 0,01 % en 24 horas a 23 grados) y después de una inmersión prolongada-(como en agua o ambientes húmedos), su rendimiento de aislamiento eléctrico (como la resistividad del volumen) apenas se deteriora, lo que lo hace adecuado para el aislamiento de cables submarinos y dispositivos electrónicos en ambientes húmedos.
3.Rendimiento mecánico equilibrado
En comparación con el PE o PP (polipropileno) puro, el MPPE logra un equilibrio entre "rigidez, flexibilidad" y "resistencia tenacidad" mediante la modificación de la cadena molecular (como la introducción de segmentos elásticos o-estructuras de reticulación), satisfaciendo las necesidades mecánicas de diferentes escenarios:
(1)Buena flexibilidad y resistencia a la flexión: todavía tiene un excelente rendimiento de flexión a bajas temperaturas (-40 grados) y no es propenso a agrietarse después de flexión repetida (como la instalación y cableado de alambres y cables); El módulo elástico es moderado (aproximadamente 800-1200 MPa), lo que no solo evita una protección mecánica insuficiente causada por ser demasiado blando, sino que también evita dificultades de procesamiento o instalación causadas por ser demasiado duro.
(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), lo que reduce el riesgo de daños en la capa de aislamiento causados por fricción o colisión local.
(3) Buena resistencia al desgaste: la dureza de la superficie es relativamente alta (dureza Shore D de aproximadamente 60-70) y cuando está en contacto o fricción con otros componentes durante mucho tiempo, la superficie no se raya ni se desgasta fácilmente, lo que prolonga la vida útil de la capa aislante.
4.Buen rendimiento de procesamiento y respeto al medio ambiente.
La fluidez del fundido, la adaptabilidad del moldeo y las características ambientales del MPPE lo hacen altamente rentable-en la producción industrial:
(1)Fácil de procesar y moldear: el índice de fusión (MI) se puede ajustar mediante modificación (generalmente 2-10 g/10 min, 190 grados/2,16 kg), con buena fluidez, adecuado para diversas técnicas de procesamiento como extrusión (como extrusión de capas aislantes de alambres y cables), moldeo por inyección (como carcasas de componentes electrónicos), película soplada (como película aislante), etc. El rango de temperatura de procesamiento es amplio (normalmente entre 180 y 230 grados), lo que hace menos probable que se produzcan defectos en el producto debido a fluctuaciones de temperatura.
(2) Alto potencial de compatibilidad y modificación: puede ser muy compatible con otras poliolefinas (como PE, EVA), retardantes de llama (como retardantes de llama sin halógenos-), antioxidantes, masterbatch de color, etc. A través de la modificación de la mezcla, el retardo de llama (como alcanzar el nivel UL94 V-0), la resistencia a la temperatura o la coloración se pueden mejorar aún más para satisfacer las necesidades personalizadas de diferentes industrias (como la capa de aislamiento de cables con bajo contenido de humo y libres de halógenos).
(3) Respetuoso con el medio ambiente e inofensivo: el MPPE en sí no contiene sustancias nocivas como halógenos (Cl, Br), metales pesados y ftalatos. Cuando se quema, no libera gases tóxicos (como HCl, bromuro de hidrógeno) ni grandes cantidades de humo. Cumple con estándares medioambientales como RoHS de la UE, REACH y GB/T 19666 nacional, y pertenece a la categoría de "material aislante respetuoso con el medio ambiente, libre de halógenos-y bajo en humo", adecuado para campos con altos requisitos medioambientales, como nuevas energías, tránsito ferroviario y construcción.
5.Limitaciones (se deben tener en cuenta los límites aplicables)
Aunque MPPE tiene un rendimiento excelente, todavía existen algunas limitaciones de escenarios que deben seleccionarse en función de las necesidades reales:
(1)Resistencia limitada al aceite: la tolerancia a los aceites fuertemente polares (como el aceite mineral y el diésel) es media y el contacto-a largo plazo puede provocar una ligera hinchazón. Por lo tanto, no es adecuado para entornos que entran en contacto directo con combustible o aceites fuertes (como el aislamiento cerca de las líneas de combustible del motor).
(2) Costo más alto que los materiales tradicionales: en comparación con el PVC y el PE ordinario, el MPPE tiene un proceso de modificación más complejo y costos de materia prima más altos (aproximadamente 1,5-2 veces más que el PE ordinario). En escenarios de aislamiento-de gama baja con menores requisitos de rendimiento (como cables civiles comunes), la ventaja de rentabilidad no es obvia.
6.Resumen: Los escenarios de aplicación principales de MPPE
Según las características anteriores, el MPPE se utiliza principalmente en campos con altos requisitos de aislamiento, resistencia a la intemperie y protección ambiental:
(1)Alambre y cable: capa aislante de cable de alto-voltaje, mazo de cables para vehículos de nueva energía (resistencia a altas y bajas temperaturas+protección ambiental), cable fotovoltaico (resistencia a los rayos UV+resistencia a la intemperie), cable submarino (resistencia al agua).
(2) Aparatos electrónicos: película aislante de transformador, aislamiento de cables de motor, carcasa de componentes electrónicos (aislamiento+resistencia a la temperatura).
(3) Campos especiales: cables de tránsito ferroviario (sin halógenos-libres de humo y resistentes a la intemperie), componentes de aislamiento livianos aeroespaciales (ligeros y resistentes a altas y bajas temperaturas).
En general, el MPPE es un material aislante modificado con "rendimiento integral equilibrado y gran adaptabilidad ambiental", especialmente en escenarios de aislamiento eléctrico de alto nivel-, que reemplaza gradualmente al PVC tradicional y al PE ordinario y se convierte en una de las opciones principales.
