TPU弹性体在新能源汽车线缆中的应用

新能源车线缆分为车内线及充电桩线缆，因为新能源车内高压大电流且空间有限，充电桩线缆则长期暴露在室外，使用环境的特殊性对线缆材料的性能非常严格的要求。新能源汽车线缆料需要具备耐高低温、耐油耐水、阻燃、抗撕裂、绝缘、抗UV老化等性能，常用材料有TPE、TPU、XLPO、NBR+PVC、氯丁橡胶、硅橡胶等。为什么TPU材料可以用在新能源汽车线缆领域呢？今天我们来了解一下！

TPU是什么？

TPU，全称Thermoplastic Polyurethanes ，即热塑性聚氨酯弹性体，是由与异氰酸酯反应的氨酯硬链段与聚酯或聚醚软链段相互嵌段结合的热塑性聚氨酯橡胶，它的化学结构上没有或很少交联，分子基本是线性的，然而却存在一定的物理交联，主要有聚酯型和聚醚型之分。

图聚氨酯TPU热塑性弹性体的链段结构结构

TPU是分子中含有—NH—COO—基因的材料，长链的二元醇和异氰酸成分构成了软段，短键的二元醇和异氰酸成分构成了硬段，TPU塑料很多特性取决于长链二元醇的种类，其硬度用硬段做比例来调节。

硬段与软段相间的特殊结构赋予了TPU弹性和良好的机械性能且可热塑加工的特殊性能。

TPU热塑性弹性体材料的优点

TPU相比于其他热塑性弹性体具有以下的优点：

优异的耐磨性能：它的Taber磨耗值为0.35-0.5mg，是塑料中最小的；

拉伸强度和拉伸率：TPU的拉伸强度是天然橡胶和合成橡胶的2-3倍；

耐油：TPU的耐油性能优异于丁腈橡胶，具有极好的耐油寿命；

耐低温、耐候性、耐臭氧性能，TPU的耐气候老化性能优于天然橡胶和其它合成橡胶，它的耐臭氧、耐射线的特点在航天工业有特殊的用途；

食品医疗卫生：TPU具有生物兼容性和抗血凝性，医用TPU应用越来越广泛，如输血管、输尿管、输液管。同时TPU不含增强剂、无毒无味，也广泛应用于食品行业；

硬度范围：TPU的硬度为60A-95A。在硬度85A以上时仍保持弹性，这是其它弹性体所没有的特性，所以TPU具有高负载支撑能力和良好的吸排效果。

因为TPU的优异性能，其使用范围十分广泛，可以应用在运动器材、医疗器械、工业部件、鞋材用品、电线电缆、汽车零部件等领域。

充电桩电缆聚氨酯（TPU）护套材料，以TPU树酯为主要材料，加入环保或无卤阻燃剂、抗氧剂等助剂经混炼、塑化、造粒而成，具有柔韧、耐碾压，耐电压，耐高温压力、耐老化、耐酸碱、耐盐雾、防水等特性。

聚氨酯材料在未来的欧标电动汽车标准和其他标准中都有提及，在欧美的中高档电动汽车的充电桩上均有使用。

优点：能够符合现有各标准的全部性能，耐磨、耐油、耐气候和热稳定性均非常好。

缺点：价格高，押出工艺特殊。

目前TPU主要聚合有巴斯夫、亨斯迈、路博润、国内有万华、一诺威、奥斯汀。

图：巴斯夫TPU在新能源汽车充电线缆应用（弹簧线）

图巴斯夫与2018 CHINAPLAS 国际橡塑展电动汽车充电线缆 Elastollan (TPU)

良好的耐紫外线与耐候性，可满足电动汽车充电线缆外皮的应用需求。为确保充电安全性，电线应不含卤素，具有良好的阻燃性与柔性，可绕为线圈。 Elastollan可回收利用。

图万华TPU在新能源汽车线缆应用

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