高分子材料是以高分子化合物为基体构成的材料,包括塑料、树脂、纤维、橡胶等。通过改性材料配方可制备出改性母粒、功能性单丝和挤出套管,功能性单丝经后续工艺可进一步加工成具有耐磨、隔热、防撞击、屏蔽、抗爆破、防火、降噪等性能的功能性保护套管产品。
功能性保护套管市场最早起步于欧美发达国家,经过多年的发展,在材质、功能特性及行业应用场景拓展方面均实现了较大的发展。
(1)材质的升级
功能性保护套管在材质方面经历了从普通树脂材料到改性材料的过程。最初的保护材料多采用为胶带,主要以聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等树脂材料未经改性直接加工制成,往往存在功能特性单一、防护等级有限等不足,现已逐步采用改性保护材料提升保护功能。
功能性保护套管性能提升的关键之一在于采用了改性材料。汽车、工程机械、轨道交通、通讯电子等行业的设备安全稳定性要求越来越高,倒逼保护套管不断提升耐磨、阻燃等技术等级。一方面,可通过配方设计,添加阻燃剂等功能助剂对树脂材料进行改性,以提升产品的耐磨、阻燃等技术等级;另一方面,可通过引入聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等特种树脂材料,实现更高的阻燃、耐高温性能,可应用于要求更为严苛的航空航天等高端领域。
(2)功能特性的进化
功能性保护套管在功能方面经历了从单一功能向耐磨、隔热、防撞击、屏蔽、抗爆破、防火、降噪等多个功能拓展的过程。最初的保护套管实现整理、耐磨功能,就可以满足机械设备的保护需求。下游汽车、工程机械、轨道交通、通讯电子等设备的精细化程度和电气化程度不断提升对保护套管实现的防护功能提出了更多的需求。
例如,新能源汽车的内部高压线束对防撞击功能比普通燃油汽车有更高要求,轨道交通机车设备内部对阻燃性能有更高要求,工程机械车辆设备对防爆破性能有更高要求。这些需求推动厂商根据下游需求不断调整原料配方,优化工艺参数,也带动了功能性保护套管产品种类、规格及性能的不断丰富。
(3)应用场景的发展
功能性保护套管在应用场景方面经历了从传统行业到新兴行业,从国外到国内不断拓展的过程。广度拓展方面,凡是内部布设线束和管路的设备,功能性保护套管都可以提供防护功能。
目前,功能性保护套管已经逐步应用到新能源汽车、移动通信、航空航天、光伏、医疗、风电等新兴领域。深度拓展方面,汽车领域的国内自主品牌厂商对整车安全性能的要求紧跟外资厂商标准,亦在逐步提升功能性保护套管的单车使用量,力求不断提高终端产品的安全以及可靠性。