氟橡胶热缩管隔热性好是优点还是缺点？

　　在高温线缆保护、发动机舱线束和工业管路接头的选择材料上，氟橡胶热缩管经常被提到的一个特点就是它的隔热性。有人认为它是用来防止电缆受到外界高温的影响而设置的一道防线，但是也有人对它的安装过程表示不满，在安装的时候加热速度很慢，冷却速度又很快，因此导致了内层橡胶不能够完全熔化透底的问题。同一个物理属性，在不同的场景中会表现得大相径庭。对于“隔热性好的是不是优点或者缺点”的问题，不能离开具体的工况和结构形式来做判断，而应该从材料导热机理、结构变体以及安装工艺这三个方面进行层层剖析。

　　一、氟橡胶热缩套管的隔热性是由于其物理特性而产生的

　　氟橡胶热缩套管具有良好的隔热性能，原因就是它的分子结构对于热量传递有着自然的阻隔作用。氟橡胶的导热系数一般为0.19～0.30W/(m·K)，铜的导热系数大约是400W/(m·K)，铝的导热系数约为237W/(m·K)。两者的差别达到了三个数量级的程度。即热量在氟橡胶中传递的时候，速度非常缓慢。当外界热源对管材表面产生影响的时候，热量要穿过分子链之间存在的空隙，并且依靠分子的振动来逐层地向内部传播，而氟橡胶分子链上的氟原子密集排列形成了一个致密的电子云，从而阻止了热量以声子的形式进行高效的传导。所以，在高温环境之下，氟橡胶热缩套管能够起到隔热的作用，阻隔外界热量对内线缆的影响。对于靠近排气管、加热元件或者高温管路的线束而言，这样的隔热性能就是明显的优点之一。减小了线缆绝缘层所处的温度，并且推迟了热老化的进程。

　　二、花纹热缩管的花纹结构对于其隔热性能有什么影响

　　花纹热缩管表面有凹凸不平的纹路，这种结构上的不同使得它在隔热方面和光滑的管材存在差别。花纹的凸起、凹陷使壁厚产生周期性的变化。凸出的部分材料比较厚实，热阻也大很多，热量穿过去要花更多的时间;凹陷处的材料比较薄，热阻也小，所以热量很容易从这里传递出去。因此花纹热缩管在加热的时候，凹陷部分比凸出部分先变热，热量分布非常不均。从隔热的角度来看，花纹结构实际上会增加管材的平均热阻，这是因为凸起的部分就相当于在局部增加了隔热层的厚度。但是，在需要迅速收束的安装场合下，由于不均一的热阻分布而产生的问题就会出现。当凹陷区已经达到收缩温度的时候，凸起区核心部位还没有得到足够的热量。施工人员如果严格按照平滑管材的加热节奏来操作的话，花纹热缩管的凸起根部就很容易出现收缩不到位的问题。

　　三、双壁热缩管内胶层的隔热叠加效果

　　双壁热缩管是由外层热缩材料、内层热熔胶组成的，它的隔热性能要比单壁管要复杂的多。内层热熔胶在常温下为固态，导热系数一般小于外层交联材料，这是因为胶层为了保持熔融流动性，所以交联度比较低，分子链活动性更大一些，但是热量在其中的传递效率并不是很高。在加热双壁热缩管的时候，热量要先穿过外层材料，然后再传达到内胶层使它熔化。外层材料具有较低的导热系数，可以降低热量传递的速度;而内胶层又形成了一道附加的热阻。因此，双壁热缩管的内胶层一般在外部层已经完成收缩之前就开始熔化。如果加热的时间不够长，那么胶层就不能够完全地流淌开来，从而不能够填充到包裹物体表面的小缝隙中去。对于双壁热缩管来说，它的隔热性能很好，但是这又成了一个要解决的技术难题。

　　四、PVDF热缩管在高温下不能保持良好的绝缘性能

　　PVDF热缩管是由聚偏氟乙烯制成的，它的导热系数和氟橡胶差不多，都属于热的不良导体。但是PVDF热缩管所面临的难题要比氟橡胶更加严重：它在收缩时所需要的温度更高一些。PVDF热缩管的最低完全收缩温度一般为175℃左右，部分规格的最低起始收缩温度也都在155℃～170℃之间。这就要求把管材加热到远远高于氟橡胶的温度才能够使充分的分子链回缩。高收缩温度和低导热率相加，使PVDF热缩管在收缩过程中对加热工具的要求更加严格。热风枪可以达到该温度区间，但是风量以及温度稳定性的要求要很高，否则管材表面容易出现局部过热现象，而内部还没有达到收缩温度。由于PVDF具有很高的结晶度，所以它在结晶区域内的热传导主要是通过晶格振动来实现的，其效率要低于无定形区域所占比例较大的材料。

　　五、氟橡胶热缩管具有良好的绝缘性能，在很多场合下都可以起到很好的作用。

　　在一定的工况下，氟橡胶热缩管的隔热性能是不能被代替的一个优点。当线缆或者接头靠近高温热源但是本身又不耐高温的时候，氟橡胶热缩管就可以在热源和线缆之间形成一道热屏障。比如在发动机排气歧管附近线束保护的时候，外部温度可以达到200℃以上，但是线缆绝缘层长期耐温上限最多也就125℃左右。氟橡胶热缩管具有很低的导热系数，在经过管壁的时候热量会被大大减弱，因此电缆所承受的实际温度远远小于外界环境温度。同样地，在工业炉窑附近传感器线缆上的氟橡胶热缩管能够减缓热量传递的速度，给线缆争取到更多的使用年限。在上述的各种情况下，隔热性好的直接作用就是对内部被包裹物体的防护能力提高，这也是在选择材料的时候首先需要考虑的一个性能指标。

　　六、线缆标识在隔热环境中难以被读取

　　线缆标识的可靠度，在高温环境里也会因为隔热性能而受到影响。如果线缆标识材料有很好的隔热性能的话，就可以防止标识印刷层受到外界高温的影响而褪色、老化，从而延长其使用寿命。但是隔热性也有可能产生一个问题：标识管内线路自身的发热情况没有被有效的散热通道所吸收和散发出去，在标识管和线缆之间就形成了局部积热。对于长时间通电的电线电缆，其积累的热量会使标识材料发生热老化，从而使标识管变得脆弱或者收缩。所以在给大电流线缆选择线缆标识的时候，要考虑到标识材料的隔热性和散热要求之间的关系。在高温的外界环境里，隔热性是好的;在电缆本身发热为主的情况下，隔热性能可能会变成一种负担。

　　七、氟橡胶热缩套管的隔热性能是它的一个缺点，在使用过程中会遇到一些问题。

　　氟橡胶热缩套管在进行收缩安装的时候，它的另一个优点就是隔热性能好。因为热量在管壁内传递的速度比较慢，在管材外壁达到收缩温度并且开始回缩的时候，内壁上的分子链还处在冻结的状态中。施工人员发现外墙软化收缩，认为加热已经到位，于是停止了加热之后，内壁由于受热不够而没有完全恢复原状。管壁内侧产生残余拉伸应力，在以后的使用过程中慢慢释放出来，造成热缩管出现缓慢的二次收缩或者局部变形的现象。更加困难的是，氟橡胶热缩管的收缩温度本来就很高，一般要到150℃～200℃左右。高收缩温度要求更多的热量供给，但是低导热系数使得这些热量不能迅速地传送到管道内壁。两者的结合使安装的时间变长，并且对于加热均匀性有着更高的要求。

　　八、花纹热缩管在隔热性能下热分布不均匀的问题

　　花纹热缩管的花纹结构，在隔热性的背景之下更加剧了热分布的不均等。凸起部分用的是比较厚实的材料，并且它的热阻也比较大，所以它在加热的时候会变暖得比较慢。而凹陷部分所使用的材料则要轻很多，并且它的热阻也很小，因此在加热时它就会变得很温暖了。在加热收缩的过程中，凹陷部分首先达到收缩温度并且开始回缩，而凸起部分则会滞后一些。收缩不均，在花纹过渡区会产生剪切应力。如果施工人员按照平滑管材的节奏进行操作的话，由于花纹凸起在根部容易产生收缩不到位的现象，从而造成局部鼓包或者褶皱。这些缺陷区域会在以后的温度变化过程中变成应力集中处，从而产生裂纹。因此，在使用花纹热缩管的时候，它的加热时间要比普通的光滑管材要长一些，并且扫吹路径也必须更加均匀才能弥补花纹结构所带来的一些热量损失。

　　第九条 双壁热缩管内的胶层由于隔热而没有完全融化，从而造成的问题

　　双壁热缩管的隔热性问题最后归结到内胶层是否能够完全熔化上来。内胶层要达到熔融温度才会流动并且填充缝隙，但是由于外层的隔热效果，热量传到内胶层的时候已经大大减弱了。如果加热的时间不够或者热风的温度也不够的话，那么内胶层可能会只是一部分软化而没有全部熔化。没有完全熔化的胶层不能够很好的渗透到被包裹物体表面之中，粘接力不够强，密封结构也存在问题。当用双壁热缩管对铜排或者铝排进行焊接的时候，由于金属具有很好的导热性能，在焊接过程中热量会迅速地由管材外壁传向内壁，并且很快就被金属基材所吸收，从而使得内胶层难以保持稳定的温度。因此，在金属基材上进行双壁热缩管的收缩操作时，要比在塑料或者陶瓷基材上施加的时间要长得多。

　　十、PVDF热缩管具有良好的绝缘性能，在高温下仍然可以保持其特性，并且不会因为高收缩温度而受到影响。

　　PVDF热缩管的隔热性能和高温收缩形成了一对双关语。另一方面，PVDF的导热系数很低，在管道内壁上热量的传导速度很慢;另外一方面，它在完全收缩时的温度可以达到175℃左右，需要大量的热能供给。两者的结合使PVDF热缩管的收缩过程对于加热工具的要求非常高。普通的热风枪如果风量不够或者温度不稳定的话，那么管材表面就已经出现局部过热变色的情况了，但是里面的材料还没有达到收缩的温度。根据技术资料可知，在PVDF热缩管进行加热收缩的过程中，如果热量传递不均，那么表面就会出现轻微的碳化现象，而内部仍然保持着没有收缩的膨胀状态。因此，PVDF热缩管的安装要使用温度控制精度高的加热装置以及能够保证空气流通顺畅的风机，并且要用到旋转扫吹的方法来使热量更加均匀地渗透进去。

　　十一、氟橡胶热缩管的隔热性能，在长时间使用过程中表现出的正反两面

　　就长时间使用的角度来考量的话，氟橡胶热缩管的隔热效果也是有正反两方面的。在外围热源控制下，隔热性能可以减少热量对线缆的渗透，从而推迟了线缆绝缘层以及自身热缩管因温度升高而产生的老化现象，这属于积极方面。但是在电缆本身发热或者接头接触电阻较大的情况下，隔热性就会阻止热量向外界散发出去，使得管壁内部的温度高于外部环境的温度。如果接头处有局部过热的情况的话，那么氟橡胶热缩管的隔热性能就会使得热量聚集在管壁和接头之间，加快了界面区域材料的老化速度。所以在评价氟橡胶热缩管的应用范围的时候，要确定热量来源的方向：是外来的高温向内渗透，还是内部产生的热量往外散发。前一种方式可以更好的利用隔热效果，而后一种情况就需要考虑到散热的问题了。

　　12. 线缆标识在隔热和散热之间选择材料时所要达到的一种平衡

　　线缆标识在高温环境下所用材料的选择也必须兼顾到隔热和散热两个方面。如果标识材料的隔热性能过高，在线缆本身发热的情况下，标识管和线缆之间产生的热量不能很好地散发出去，标识基材可能会因为积累的热量而加快老化，印刷的文字也会提前褪色。如果标识材料的隔热性能差，外部热源就会直接作用到标识表面上，造成标识管收缩变形或者字符脱落。所以线缆标识所用材料的选择要依据具体的热源方向来进行选择。在外温高的环境下，选用具有较好隔热性的标识材料可以起到保护标识信息的作用;在电缆本身发热为主的情况下，选用导热性能较好的、耐温等级高的标识材料比较安全。安装完毕之后要定期对标识的清晰度以及附着情况等进行检查，这是发现并解决问题的一种有效方法。

　　因此，氟橡胶热缩管具有良好的绝缘性能，并不是唯一的优点或者唯一的缺点，在不同的使用场景下需要进行权衡选择。当外界热源入侵或者线缆本身不能承受高温的时候，在这样的情况下，隔热性就是一道防护墙;在收缩安装、内胶熔融以及线缆本身的散热等情况下，隔热性就成了必须要解决的技术难题。花纹热缩管的花纹结构使热分布变得不均，双壁热缩管的内胶层在隔热条件下更容易熔透，PVDF热缩管在高收缩温度下对加热工具的要求更高一些。线缆标识所用材料的选择要考虑到热源的方向来达到一个平衡。了解隔热性的优缺点，在不同的场合下会有不同的表现，这样就可以在选择型号、安装的时候作出正确的判断，不会因为某个参数的正反面而导致是非分明的错误。

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