熱縮產品及其應用需求

50 多年來，熱縮管一直是電子行業的主要產品。用于電線電纜的密封、保護、絕緣、應變消除和標識。

通過交聯聚合物，您可以獲得一種材料，使您能夠做未交聯材料無法做到的事情。對于熱縮管，可以將塑料管（例如常用的聚烯烴）加熱并膨脹至其直徑的幾倍。冷卻后，它將保持膨脹狀態。當管子再次加熱時，它會收縮回原來的尺寸。由于管子在比其原始尺寸稍大的基材上收縮，因此管子緊密且牢固地貼合在基材上。

熱縮管在電子產品中有很多用途。四個主要用途是：

絕緣電氣元件

密封以防潮和其他污染物

提供應力消除，尤其是在終端處

防止磨損和其他機械濫用

熱縮管可以由多種不同的材料制成，以滿足不同的應用需求。聚烯烴被廣泛用于大多數應用。基于聚烯烴的管材有多種配方可供選擇，以將其應用擴展到更廣泛的需求范圍。其他材料具有更好的耐磨性、更寬的溫度范圍，或者可以防止腐蝕性化學品和溶劑的侵蝕。可以改變管壁的厚度以提供更好的柔韌性或增加剛度。薄壁往往更靈活，而較厚的壁提供更多的剛性和磨損保護。

雙壁熱縮管提供熱敏粘合劑內層。當管子收縮回原來的尺寸時，粘合劑將管子粘合到基材上。
 

圖 1 – 熱縮管有多種顏色和材料可供選擇，以滿足多種應用范圍。（來源：G-APEX）

專用管的趨勢

如前所述，聚烯烴是熱縮管的主要材料。熱縮產品最近的許多創新涉及修改聚烯烴配方以滿足特殊要求或使用其他材料來擴大可能的應用范圍。例如，用于太空應用的管道必須具有低釋氣性能。這種對非常“干凈”材料的需求使得配方非常重要。具體應用需要驅動油管開發。幾個例子：

NBCCS：在軍事應用中，核、生物和化學污染生存能力 (NBCCS) 要求材料不吸收污染劑，并且能夠承受沖洗和清理的苛刻材料。

醫療：對于醫療需求，符合美國藥典 VI 級標準的材料允許管道經受高壓滅菌器、伽馬輻射、環氧乙烷、蒸汽和干熱的反復滅菌。聚醚嵌段酰胺共聚物 (PEBA) 無需昂貴的加工助劑，例如外套管或熔接套筒。此外，可以修改 PEBA 以實現不同程度的柔韌性或剛性。

高溫：熱縮管必須提供與使用它的線束相同的性能。隨著許多應用的熱環境增加，對利用組件以承受高溫的需求也在增加。

由于熱量會使塑料降解，因此需要特別注意將在高溫環境中使用的管道。例如，聚烯烴的最高使用溫度約為 125°C（盡管可以通過添加劑進行調節）。PTFE 和 FEP 含氟聚合物管可以承受 +200°C，但價格更高。

熱縮管的溫度額定值通常可以指為實現材料的最佳收縮而必須應用的收縮溫度，也可以指工作溫度范圍。在選擇熱縮管時，兩者都很重要，因為它所使用的組件的溫度額定值也是如此。

LSZH：低煙、零鹵素 (LSZH) 管材在遇火時不會散發有毒煙霧或產生煙霧，使其成為公共交通行業中使用的 LSZH 電線和電纜的理想補充。

模壓形狀

將熱縮材料模塑成型的能力為線束帶來了新的便利。模制形狀可用于過渡和電纜分線、電纜后殼上的應變消除以及類似需求。關鍵是模制形狀確實具有與其應用相匹配的特定幾何形狀。模制形狀可提供與常見應用相匹配的現成配置或定制形狀。

傳統的模制形狀往往是具有更高剛性的厚壁材料，以減輕應力并保護電氣系統中的終端或分支。隨著市場向更小、更輕的電路發展，我們發現模制形狀也遵循這一趨勢。微型靴現在是一種流行的商品。
 

圖 2 – 模塑零件在破損和覆蓋形狀不規則的零件方面提供了更大的應用靈活性。（來源：G-APEX）

膠帶和包裝紙

線束和電纜組件可能需要修理或改裝以延長其使用壽命，絕緣層磨損或切割，連接器需要更換觸點。在等待永久更換部件時，可能需要進行快速現場維修。膠帶和纏繞帶允許側面進入，從而克服了在這種情況下使用熱縮管的不切實際之處。粘合劑襯里膠帶提供密封和堅固的絕緣。

隨著對線束的環境和機械要求的增加，必須仔細評估每個組件的適用性。為了簡化熱縮元件的選擇，尋找采用系統級方法的供應商，將管材、膠帶和模制形狀作為適合應用環境的匹配系列提供。
 

圖 3 – 模壓熱縮零件已經收縮。微型零件節省空間和重量。（來源：G-APEX）

支持可持續設計

應用需求是一回事。環境和可持續設計的驅動力是另一回事。環境問題正在推動安全和可回收材料的發展。環保電線電纜要求材料不含鹵素、不含重金屬等易于回收利用的材料；隨著產品上市，對配套熱縮產品也有需求。雖然應用要求和環境友好性經常被視為截然相反的對立面，但挑戰在于如何讓它們共存。熱縮產品屬于技術前沿，為工業和環境提供具有挑戰性的解決方案。
 

結論

在低端，熱縮管被認為是商品化產品。它可從一系列供應商處獲得，以滿足密封、絕緣和保護的通用需求。但并非所有管材都是通用商品——用于配制特種聚合物和生產過程控制的材料專業知識存在差異，從而導致收縮特性異常均勻、縱向收縮率低和長期老化穩定性好。對于要求苛刻的應用，很少有供應商具備使用新材料和調整配方以達到低釋氣、耐受最廣泛的燃料和化學品以及極端溫度下的性能等要求的專業知識。


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