Nguyên liệu dùng trong công nghiệp

Myungbo Vina

Bí mật bên trong lớp cách điện: Vì sao dây UL chịu nhiệt, chịu dầu tốt hơn dây thường?

Trong một sợi dây cáp điện UL, “nhân vật chính” không chỉ là lõi đồng. Lớp cách điện mới là lá chắn quyết định khả năng chịu nhiệt, chịu dầu/hoá chất, chống cháy và độ bền cơ học. Vậy điều gì khiến lớp cách điện của dây đạt chuẩn UL vượt trội so với dây thường?

1: UL yêu cầu gì ở lớp cách điện?

UL (Underwriters Laboratories) không chỉ “dán nhãn”. Với dây cáp, UL quy định và/hoặc tham chiếu tới nhiều phép thử khắt khe (tuỳ dòng sản phẩm, ví dụ AWM/UL 758, UL 83, UL 62, UL 1581…):

- Lão hoá nhiệt – Heat aging: đo độ bền kéo/độ giãn trước–sau lão hoá ở nhiệt độ cao.
- Chống dầu/hoá chất – Oil Resistance I/II: ngâm dầu tiêu chuẩn, đánh giá nứt, trương nở, suy giảm cơ lý.
- Chịu lạnh – Cold bend/impact: uốn/va đập ở nhiệt độ thấp mà không nứt vỏ.
- Điện – Dielectric withstand/insulation resistance: chịu áp, không rò, không đánh thủng.
- Ngọn lửa – VW-1 (vertical wire flame): hạn chế lan lửa (một số thị trường còn yêu cầu FT1/FT2).

Chỉ khi vật liệu và cấu trúc vỏ vượt qua các bài test này, dây mới được công bố nhiệt độ/điện áp định mức và gắn style theo UL (ví dụ UL1007, UL1015, …).

2: Ba nhóm vật liệu chủ lực & cơ chế “chịu nhiệt – chịu dầu”
PVC (Polyvinyl Chloride) – “chuẩn mực đa dụng”

Vì sao bền? PVC được pha chế (compounding) với chất ổn định nhiệt, chất hoá dẻo, chất chống cháy… theo công thức kiểm soát chặt. Nhờ đó, vỏ không giòn nứt khi nóng/lạnh, duy trì điện môi tốt.

Chịu dầu/hoá chất: PVC có khả năng kháng dầu khoáng và nhiều dung môi nhẹ ở mức khá; với công thức UL Oil Res I/II, khả năng kháng dầu được nâng cao đáng kể.

Khoảng nhiệt điển hình: ~80°C đến 105°C (tuỳ style).

Ứng dụng UL tiêu biểu: UL1007 (80°C/300V) dây điện tử mỏng; UL1015 (105°C/600V) dây công nghiệp – tủ điện.

XLPE (Cross-linked PE) – “tăng cấp nhiệt nhờ liên kết ngang”

Vì sao bền? Polyethylene được liên kết ngang (chemical/irradiation), tạo mạng 3D giúp không chảy mềm ở nhiệt cao, giữ cơ lý sau lão hoá.

Chịu dầu/hoá chất: XLPE kháng dung môi/dầu tốt hơn PVC, hấp thụ dầu thấp, ổn định kích thước.

Khoảng nhiệt điển hình: 90°C, 105°C (thậm chí cao hơn ở vài dòng chuyên dụng).

Ứng dụng: dây nguồn/điều khiển trong môi trường nhiệt – dầu – rung (robot, motor, nhà máy).

Fluoropolymer – PTFE/Teflon®, FEP, ETFE – “đẳng cấp chịu nhiệt & hoá chất”

Vì sao bền? Chuỗi cacbon–flo tạo liên kết cực bền, gần như trơ hoá học, điện môi thấp (tín hiệu sạch), không bám dầu.

PTFE (Teflon®): siêu chịu nhiệt, hệ số ma sát thấp;
FEP: dễ gia công, trong suốt, thường 200°C;
ETFE: cơ lý cao, chống mài mòn, thường 150°C.

Chống cháy tự nhiên: nhiều fluoropolymer khó cháy, hỗ trợ đạt VW-1.

Ứng dụng: dây dữ liệu tốc độ cao/IoT, EV/ô tô điện, hàng không – khi cần 200°C, chống dầu/hoá chất và EMI thấp.

Ngoài ra, Silicone (SiR) + sợi thuỷ tinh (ví dụ các style chịu 180–200°C) cho môi trường nhiệt rất cao và yêu cầu mềm dẻo, tuy khả năng kháng dầu phụ thuộc hệ công thức.

3: Chọn vật liệu cách điện theo ứng dụng (gợi ý nhanh)

- Thiết bị điện tử, không gian hẹp, chi phí tối ưu: PVC (UL1007/UL1015, …).
- Tủ điện/robot/nhà máy có dầu, rung: XLPE (hoặc PVC công thức Oil Res).
- Dữ liệu tốc độ cao, EMI thấp, môi trường khắc nghiệt: FEP/ETFE/PTFE.
- Nhiệt rất cao, cần mềm dẻo: Silicone (có thể kèm sợi thuỷ tinh).
- Pro tip: luôn kiểm tra style UL + nhiệt độ/điện áp định mức + VW-1/Oil Res thay vì chỉ nhìn tên vật liệu.

4: Quy trình “đỗ UL” – tóm tắt hành trình của lớp cách điện

- Thiết kế công thức: xác định polymer, phụ gia chống cháy/UV, ổn định nhiệt.
- Ép đùn & kiểm soát độ dày: dung sai vỏ, độ đồng đều, độ bám lõi.
- Thử cơ – nhiệt – dầu: heat aging, cold bend, Oil Res I/II, kéo/giãn.
- Điện & ngọn lửa: điện áp chịu đựng, điện trở cách điện, VW-1.
- Gắn style & truy vết: in mã UL, dải nhiệt/điện áp, phạm vi sử dụng.

5: Lợi ích thực chiến cho doanh nghiệp

- Giảm chi phí vòng đời (LCC): ít nứt vỏ/rụng lớp, ít thay thế.
- Vận hành ổn định: không trương nở khi gặp dầu, không “xì” khi nóng.
- Xuất khẩu thuận lợi: đáp ứng yêu cầu an toàn quốc tế, dễ vào chuỗi cung ứng Mỹ/EU/JP.
- Tín hiệu sạch: với fluoropolymer, suy hao thấp, EMI giảm, phù hợp IoT/EV/5G.

Kết luận

Điểm khác biệt của dây UL nằm ở khoa học vật liệu + kỷ luật thử nghiệm. PVC công thức UL, XLPE liên kết ngang và fluoropolymer như PTFE/FEP/ETFE tạo nên lớp cách điện chịu nhiệt – chịu dầu – chống cháy vượt trội, được kiểm chứng bởi các phép thử đặc thù. Kết quả là một sợi cáp bền – an toàn – ổn định tín hiệu, tối ưu chi phí dài hạn và sẵn sàng cho những ứng dụng khắt khe nhất.

“Giải mã lớp cách điện dây UL: vì sao PVC, XLPE, PTFE/FEP giúp cáp chịu nhiệt, chịu dầu tốt hơn dây thường và vượt qua bài test UL khắt khe.”

#DayCapDienUL #TieuChuanUL #PVC #XLPE #Teflon #PTFE #FEP #ChongDau #ChiuNhiet #VW1 #AWM #IndustrialCabling #MyungboVina