長期耐久性エンジニアリング: 輸送ケーブル用 LSZH コンパウンドの耐油性、耐燃料性、耐候性の評価
I. 輸送における経営の回復力
鉄道車両、船舶、地上支援車両などの輸送に使用されるケーブルは、最も複雑で過酷な動作環境にさらされます。したがって、の仕様は、 輸送ケーブルの需要向けの LSZH コンパウンド 義務的な防火規制順守（低煙、ゼロハロゲン）だけでなく、化学劣化（オイル、燃料）や環境劣化（紫外線、湿気）に対する優れた耐性も備えています。これらの耐久性基準を満たさないと、初期の防火性能に関係なく、材料の早期脆化、亀裂が発生し、最終的には電気的故障が発生します。
杭州美林特殊材料有限公司を含む杭州美林新材料技術有限公司は、優れた材料に取り組む専門メーカーです。広範な生産設備と研究開発専用の技術労働力を備えた当社は、要求の厳しい用途の範囲全体にわたって完全性と性能を維持するように設計された高度なコンパウンド (LSZH および XLPE を含む) に特化しており、グローバル パートナーに長期的な運用信頼性を保証します。
II.耐薬品性: オイルおよび燃料への暴露
エンジン ベイ、船のデッキ、車台装置などの環境では、ケーブルのジャケットは必然的に炭化水素、潤滑剤、作動油に遭遇します。
A. LSZH ケーブル外被の耐油性試験基準
輸送ケーブル用 LSZH コンパウンドの耐油性は、IEC 60811-404 などの厳格な試験プロトコルによって定量化されます。この規格には、規定の期間および温度 (例: 70°C または 100°C で 7 日間) で試験サンプルを基準油 (IRM 902/903) に浸漬することが含まれます。主な性能指標は、浸漬後の機械的特性、特に引張強度と破断伸びの保持率です。高性能コンパウンドは最小限の変化を示す必要があり、通常は元の値の 80% 以上を保持します。ベースポリマーの化学的性質 (例、標準的なポリオレフィンではなく TPE または EVA コポリマーを選択する) は、LSZH ケーブルジャケットの満足のいく耐油性試験基準を達成する上で主要な要素です。
B. ハロゲンフリーケーブル材料の燃料およびディーゼル耐性
ディーゼルやガソリンなどの燃料に対する耐性は、地上支援や海洋用途では特に重要です。耐油性と似ていますが、燃料にさらされると、炭化水素分子がより小さく、より攻撃的になるため、多くの場合、体積膨張が大きくなります。過度の膨潤は可塑剤の損失（存在する場合）を引き起こし、大幅な軟化を引き起こし、その後機械的保護を損ないます。ハロゲンフリーのケーブル材料で燃料およびディーゼルへの耐性を確保することは、海洋および鉄道環境における LSZH の化学的適合性にとって不可欠であり、一般的な作動流体への曝露によるケーブルの早期故障を防ぎます。
| LSZHベースポリマータイプ | 一般的なオイル/燃料の膨張率 (体積変化) | 相対的な耐油性/燃料性 |
|---|---|---|
| 標準ポリオレフィン（高充填） | 高 (> 25% スウェル) | 中程度。短期間の連絡のみが必要です |
| エラストマーポリオレフィン (例: EPDM/EVA ベース) | 低い (< 10% スウェル) | 優れた; LSZHケーブル被覆の耐油性試験基準に適合 |
Ⅲ．環境耐久性: 天候と温度
輸送ケーブル用の外部または露出した LSZH コンパウンドの長期耐用年数は、環境老化要因に対する耐性に依存します。
A. LSZH 化合物の UV 老化および耐候性
紫外線 (UV) 放射線はポリマー鎖の切断と架橋を引き起こし、表面の亀裂、機械的強度の低下、変色 (チョーキング) を引き起こします。 LSZH 化合物の UV 老化と耐候性は、長年の太陽光暴露をシミュレートする加速耐候性チャンバー (キセノンアークなど) を使用して評価されます。技術的な配合には、フリーラジカルを捕捉し、光酸化を抑制する堅牢な安定化パッケージ、特に HALS (ヒンダードアミン光安定剤) が含まれています。これは、露出した線路や船のマストで使用されるケーブルにとって非常に重要です。
B. 熱サイクルと極限環境
極端な温度と湿度の条件で LSZH を選択する際の課題は、低温での柔軟性を維持し、高温での過度の軟化や劣化を防ぐことにあります。輸送ケーブルは、広い範囲 (-40°C ～ 90°C など) で確実に機能する必要があります。特に材料のフィラー分散が不十分な場合、熱サイクルにより応力亀裂が誘発される可能性があります。ベースポリマーと可塑剤を適切に選択することにより、LSZH ジャケットは熱変動にもかかわらず機械的および幾何学的完全性を維持します。
IV.配合戦略とパフォーマンスのトレードオフ
耐火性、機械的堅牢性、耐薬品性を同時に達成するには、配合配合において複雑なエンジニアリング上の妥協が必要です。
A. 海洋および鉄道環境における LSZH の化学的適合性
火災安全のために必要な無機難燃性充填剤を多量に使用すると、逆説的ですが、材料の多孔性と吸水性が増加し、海洋および鉄道環境における LSZH の化学的適合性が微妙に損なわれる可能性があります。これは、フィラー粒子をシールする LSZH ケーブルコンパウンドのフィラー表面を綿密に改質することで管理されます。さらに、ベースポリマーの選択には重点を置く必要があります。たとえば、高度に難燃性のコンパウンドは純粋な耐油性ゴムよりもわずかに高い膨潤を示す可能性があるため、特定の用途に合わせて慎重にバランスの取れた配合が必要になります。
B. 製造と品質保証
杭州美林では、3 つの生産工場と 31 の高度な自動生産ラインにより、B2B 調達に必要なバッチ間の一貫性を確保しています。均一な配合により、LSZH ケーブル被覆の耐油性試験規格で検証された性能が供給されるすべての材料に均一に適用され、現場で早期に故障する可能性のある局所的な弱点を防ぎます。
V. 結論: 複雑な耐用年数に合わせた設計
輸送ケーブル用の LSZH コンパウンドの仕様は、単純な耐火試験を超える必要があります。優れた材料は、運用上の危険に対して永続的な回復力を実証する必要があります。 LSZH ケーブル被覆の耐油性試験規格への準拠を厳密に検証し、LSZH 化合物の堅牢な UV 老化および耐候性を設計することにより、メーカーはケーブルの完全性と電気的機能が複雑な耐用年数全体にわたって維持されることを保証します。 Hangzhou Meilin New Materials Technology Co., Ltd. は、これらの厳しい長期的な性能要件を満たすための技術基盤を提供します。
VI.よくある質問 (FAQ)
1. LSZH コンパウンドの耐油性はどのように定量化しますか?
- A: 耐油性は、基準油 (IRM 902/903 など) に指定された温度および期間 (例: 70°C で 7 日間) で浸漬した後のコンパウンドの機械的特性、特に引張強度と破断点伸びの変化をテストすることによって定量化されます。これらの値の変化が最小限であれば、抵抗が高く、LSZH ケーブル被覆の耐油性試験基準を満たしていることを示します。
2. LSZH 化合物の紫外線劣化と耐候性を妨げる主な要因は何ですか?
- A: 主な要因は、輸送ケーブル用 LSZH コンパウンドの配合に、特殊な化学安定剤、主に HALS (ヒンダードアミン光安定剤) が添加されていることです。これらの安定剤は、紫外線による光酸化劣化プロセスを遮断し、表面のひび割れや色の劣化を大幅に軽減します。
3. ハロゲンフリー ケーブル材料の耐燃料性と耐ディーゼル性が鉄道車台ケーブルにとって重要なのはなぜですか?
- A: レール下部構造のケーブルは、燃料、ディーゼル、潤滑剤、作動油の漏れにさらされています。ハロゲンフリーのケーブル材料の優れた燃料耐性とディーゼル耐性により、ケーブルの被覆が過度に膨張したり、中心導体の亀裂や露出につながる機械的強度の低下を防ぎ、海洋および鉄道環境における LSZH の化学的適合性を確保します。
4. ポリマーの選択は、極端な温度と湿度の条件で LSZH を選択するという要件を満たす能力にどのような影響を与えますか?
- A: ベースポリマーによって固有の温度範囲が決まります。極端な温度と湿度の条件で LSZH を選択する場合、標準的な熱可塑性プラスチックよりもエラストマー ポリオレフィンまたは特定の TPE が選択されることがよくあります。これは、これらのエラストマー ポリオレフィンまたは特定の TPE は、非常に低い温度 (-40 °C など) で柔軟性を維持し、高い動作温度でも過剰に軟化することなく安定性を維持するためです。
5. LSZH の充填剤の高負荷は、海洋および鉄道環境における LSZH の化学的適合性に悪影響を及ぼしますか?
- A: 無機フィラーの配合量が多いと、化合物の吸水傾向が高まる可能性があり、海洋や高湿度の鉄道環境では懸念事項となります。ただし、この問題は、LSZH ケーブル コンパウンドのフィラー表面を細心の注意を払って改質することと、本質的に吸水率が低いベース ポリマーを使用することによって軽減されます。
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