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氟橡胶热缩套管:疏水表面和收缩贴合就是防水的基础
在谈论防水的时候,很多人都会先去看材料有没有吸水性,但是真正影响到防水效果的因素,并不是材料是否有吸水性,而是水能否顺着管道壁和基材之间界面渗透过去。氟橡胶热缩套管的分子主链是由碳氟键组成的,它的表面能很低,水珠不容易铺展开来,但是该材料具有很好的耐水解和耐化学介质的能力,在长时间接触潮湿环境的情况下也不会发生溶胀或者分解的现象。经过加热收缩之后,管壁会紧紧地贴合在基材上,从而把空气、水分等从界面处挤出来,在表面形成一层连续的绝缘保护层。贴合度最好的是规则线缆、光滑接头等处,因为管材回缩能力强,所以管口很容易被收拢。但是如果接头处有焊点、端子、台阶或者多根线束,那么单壁结构可能会在凸起两边留出空腔,水汽就会通过管口或者缝隙进入到里面。所以氟橡胶热缩套管的防水性能是建立在材料疏水、收缩贴合这两个前提之上的,缺少其中任何一个,密封效果就会大打折扣。在安装之前需要对基材进行清洁、去除毛刺和干燥表面,在加热的时候要从一个方向慢慢推进到另一个方向,并且要有足够的排气空间。氟橡胶热缩套管适用于高温、高湿和化学腐蚀等恶劣环境下对绝缘进行保护,但是它不能起到内部填充的作用,在遇到不规则表面的时候就需要更加细致地进行工艺控制了。
花纹热缩管:标识层有可能成为渗水通道
花纹热缩管一般用来对电线电缆进行标示,在其表面会印有油墨图案或者用激光刻出的文字。它的基材可以是聚烯烃或者含有氟元素的材料,防水效果由基材收缩后贴合的程度决定。花纹层本身并不能起到密封的作用,甚至会改变表面的状态。油墨层被水分润之后可能会发生溶胀现象,在边缘处还会出现起翘的情况,而水分则会沿着字符的边缘以及油墨和基材之间的界面渗透进去。激光雕刻出的凹槽很容易积存水分,在低温下反复冻融,可能会使微小裂缝扩大。如果花纹热缩管被用在户外或者潮湿的地方,那么花纹部分的粘合力就会降低,油墨脱落之后表面的粗糙程度也会加大,水膜很容易铺展开来。因此,在使用花纹热缩管来防潮的时候,要考虑到油墨的耐水性能、打标的深度以及基材的收缩密封性等几个方面的问题。安装完毕之后要检查花纹是否齐全、边角是否翘起、管口是否收拢。花纹热缩管的主要作用就是标示,并非防水能力很强,在需要密封的时候应该依靠基材收缩或者外加密封结构来实现,并不能单纯依靠花纹层阻挡水分渗透。
双壁热缩管:内层胶填充缝隙形成连续密封
双壁热缩管是由外层绝缘管壁和内层热熔胶构成的,它的防水逻辑和单壁管不一样。加热的时候,外层会收缩,而里面的胶则会熔化并流出来填补住接头处的凸起部分、线束间的缝隙以及管道与基材之间存在的空洞。冷却之后胶层就会固化,从而形成一条连续的密封面,阻止水分、气体以及杂质等进入。双壁热缩管具有很好的填充性能,在形状复杂接头处表现更佳,例如分叉线束、压接端子、多根并排线缆等。外层管壁起机械防护、绝缘的作用,而内层胶则起到密封的效果,二者相辅相成才能够阻挡住水流进。但是双壁热缩管的防水性能受到加热工艺的影响较大。如果加热不够的话,内层胶不能够完全地流动起来,在管口或者凸起的地方就会出现空洞,水汽仍然可以渗透进去。如果加热过头的话,胶层就会被碳化并流失掉,在密封面上就出现了裂缝,也会造成漏水的问题。安装的时候要从一头开始,让胶层慢慢融化,空气从另外一边排出去,在看到管口有连续的胶圈之后再慢慢推进。双壁热缩管适用于潮湿、埋地、户外接头以及要求长久密封的地方,但是它在高温环境下的耐温能力受到内层胶的影响,在高温条件下需要单独进行评估。
PVDF热缩管:低吸水率和单壁结构的防水边沿
PVDF热缩管是半结晶含氟聚合物,它的吸水率非常低,抗老化性能好、耐腐蚀性强、击穿强度大。它具有很好的防水性能,在潮湿环境中也能保持良好的绝缘电阻。作为单壁管的PVDF热缩管,在防水方面也依靠着收缩之后紧密贴合在基材上,把空气和水分都排出去。对于直径一致、外表光滑的电线电缆,它能形成一个很密实的防护层来防止潮湿空气进入。但是PVDF的弹性回复能力比氟橡胶差一些,在收缩温度范围内比较小,当遇到不规则接头的时候,管壁和基材之间容易产生空隙。在低温环境下PVDF变得非常脆,在弯曲过程中产生的银纹或者裂缝就会成为渗水的途径。因此,PVDF热缩管适用于高压绝缘、户外耐候以及潮湿环境下规则线缆的防护,但是不能用它来做接头密封,要确认收缩到位、管口收拢、没有裂纹。该产品的防水性能来源于材料低吸水性和收缩贴合,并没有内层胶填充,在遇到复杂的形状的时候,密封性要比带有胶结构的产品差一些。
氟橡胶热缩管:具有耐水解和良好的弹性和贴合性,但是需要通过工艺来弥补密封不足
氟橡胶热缩管在防水场景中所具有的优势来自于它的耐水解、耐腐蚀以及广泛的温度范围。该材料分子链具有较强的疏水性,因此水分子很难进入到交联网络中去,长时间暴露在潮湿环境中或者被浸泡之后,其力学性能和电性能仍然比较好。经过加热收缩之后,管材回缩力很强,可以紧紧地贴合在基材上,管口很容易被收拢起来,在振动或者冷热循环的时候都能够保持住对持的状态。在高温、高湿以及化学腐蚀等环境下使用的线缆接头处,氟橡胶热缩管能够起到很好的绝缘和防水作用。但是它还是单壁结构,并且没有内层橡胶填满缝隙。如果基材表面存在毛刺、台阶、多条电线或者形状发生变化的地方,那么管壁和基材之间就有可能出现空隙,水分就会沿着这些空隙渗入。所以使用氟橡胶热缩管进行防水的时候,要先对基材进行打磨平整,然后用填充条或者胶带来填补过渡台阶,在加热的过程中由一端向另一端推进,并且让空气排出之后再进行冷却检验管口以及表面的情况。对于水压比较高的或者长时间浸泡的情况,单凭氟橡胶热缩管是不够的,要配合使用密封胶、双壁结构或者机械固定等方法来达到更好的效果。氟橡胶热缩管适用于要求耐高温、耐腐蚀以及具有弹性的贴合防水防护场合,但是安装工艺会影响到最后的密封效果。
线缆标识:表面完整性和抗水性对密封有影响
线缆标识在防水场景下常常作为附着层存在,但是它对于密封性所起到的作用也不能忽视。油墨印刷的线缆标识,字符边缘可能会出现翘起的情况,水分沿着油墨和基材之间的界面渗透进去;激光打标线缆标识,凹槽容易积存水分,在低温条件下,水汽会反复结冰和融化,从而促使细微裂缝进一步扩大。如果线缆标识被用来在户外或者潮湿的地方使用的话,那么油墨的耐水性不够好,颜色会扩散开来,并且附着力也会降低,脱落后表面就会变得很粗糙,水膜也容易铺展开来。线缆标识并不是一个密封层,它的防水功能主要依靠基材收缩以及密封结构来实现。安装的时候,标识段要均匀受热,不能让油墨开裂;裁剪的时候要留出纵向收缩的空间,以免字符出现位移的情况;安装完毕之后要查看字符是否齐全、边沿是否翘起、管口是否收拢。线缆标识的主要作用就是识读,在防水系统里,它是表面连续性的一个部分。标识层损坏可能会成为渗水的起始点,所以要选用耐水油墨以及合适的基材,并且要定期对标识的状态进行检查。
综合考虑:哪一个更耐水
将氟橡胶热缩管、双壁热缩管等进行对比,两者的防水侧重点不一样。氟橡胶热缩管利用材料具有良好的疏水性、耐化学降解性和优异的弹性和粘附性,在高温、化学腐蚀、振动以及冷热交替等环境下依然能保持良好的绝缘性能和防水效果,特别适用于各种规则电线电缆、光滑接口以及需要耐受高温、化学侵蚀的情况。它的缺点就是单壁结构,在碰到不规则表面的时候可能会留有空腔,需要用基材处理以及加热工艺来弥补。双壁热缩管是利用内层胶在加热后熔化并填充到接头、分叉、多根线束以及各种复杂形状的地方,从而形成一条连续的密封带,具有更好的防水性能,在潮湿、埋地、户外以及需要长时间密封的场合中都比较适用。它存在的问题就是内层胶耐温差小,在高温长时间使用的情况下,密封面上容易出现老化现象。如果是工况为高温、化学腐蚀,并且基材形状比较规整的话,那么氟橡胶热缩管就更加合适了;如果是防水密封为主的工况,接头形状比较复杂或者水压比较高时,双壁热缩管会更加可靠。两者之间也可以互相搭配使用,在先用双壁结构进行密封填充之后,再用含有氟元素的外层来提供耐温、耐腐蚀的功能。决定的因素并不是哪种材料更加耐水,而是在于哪一个结构能够在一个具体的工况下形成一个连续、稳定、长久的密封界面。