阻燃電纜常用的絕緣材料及主要性能
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來源：金環宇電線電纜發布日期：2020-04-29 11:36
阻燃電纜所(suo)用材(cai)料的(de)(de)氧(yang)指(zhi)數越(yue)高，阻燃性能越(yue)好，但是(shi)隨著(zhu)氧(yang)指(zhi)數的(de)(de)提(ti)高，就要(yao)損失一(yi)部分其他性能。如材(cai)料的(de)(de)物理(li)性能和工藝性能有(you)所(suo)下降(jiang)，操作困難，同時又使材(cai)料成本提(ti)高，因此要(yao)合理(li)適當地(di)選(xuan)擇氧(yang)指(zhi)數，一(yi)般絕緣材(cai)料氧(yang)指(zhi)數達到(dao)30，則產(chan)品(pin)即(ji)可通(tong)過標準中C類的(de)(de)試驗要(yao)求，若(ruo)護(hu)套料、填充料都采用阻燃材(cai)料，則產(chan)品(pin)可達到(dao)B類和A類要(yao)求。阻燃電線(xian)電纜用材(cai)料主要(yao)分為(wei)含鹵(lu)(lu)阻燃材(cai)料和無鹵(lu)(lu)阻燃材(cai)料。
1.1含鹵阻燃材料
由(you)于在(zai)燃(ran)燒受熱(re)時發生分解放出鹵(lu)化(hua)(hua)氫，鹵(lu)化(hua)(hua)氫能夠捕捉活(huo)性自由(you)基HO根(gen)，從而使材料的燃(ran)燒延緩或熄滅，達到阻燃(ran)的目的。常(chang)用的有聚氯(lv)乙烯、氯(lv)丁橡膠(jiao)、氯(lv)磺化(hua)(hua)聚乙烯、乙丙橡膠(jiao)等材料。
(1)阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)聚(ju)氯(lv)(lv)乙烯(PVC)：由于(yu)聚(ju)氯(lv)(lv)乙烯的價格便宜，絕緣性能良好，阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)性好，被廣泛應用(yong)在(zai)普通阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)電線電纜(lan)中。為提高PVC阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)性，常在(zai)配方中添加(jia)鹵素(su)阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(十(shi)溴聯苯(ben)醚(mi))、氯(lv)(lv)化石蠟和(he)增效(xiao)阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑來提高聚(ju)氯(lv)(lv)乙烯的阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)性。
(2)乙(yi)丙(bing)橡膠(jiao)(jiao)(EPDM)：是(shi)非極(ji)性(xing)碳氫化(hua)合物，具有優良(liang)的(de)(de)電(dian)氣性(xing)能(neng)，絕緣電(dian)阻(zu)高，介質損(sun)耗小，但是(shi)乙(yi)丙(bing)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)易燃材(cai)料，必須減(jian)少乙(yi)丙(bing)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)交(jiao)聯(lian)程度，減(jian)少分子鏈斷(duan)開而(er)產生的(de)(de)低分子量(liang)(liang)物質，才能(neng)提(ti)高材(cai)料的(de)(de)阻(zu)燃性(xing)能(neng)。隨著乙(yi)丙(bing)橡膠(jiao)(jiao)交(jiao)聯(lian)度增加(jia)(jia)，氧指數(shu)(shu)增大。例如(ru)在(zai)配方(fang)中加(jia)(jia)入交(jiao)膠(jiao)(jiao)劑(ji)(ji)DC(P過(guo)氧化(hua)二異丙(bing)苯)，交(jiao)聯(lian)助劑(ji)(ji)TAIC(三丙(bing)烯基(ji)氰脲酸酯)、HVA—(2N、N間—亞(ya)(ya)苯基(ji)雙馬酰亞(ya)(ya)胺(an))可使氧指數(shu)(shu)提(ti)高10～15。另一種方(fang)法(fa)，在(zai)乙(yi)丙(bing)橡膠(jiao)(jiao)中加(jia)(jia)入無機(ji)阻(zu)燃填充(chong)(chong)劑(ji)(ji)也可以使氧指數(shu)(shu)增大。一般(ban)常(chang)用的(de)(de)填充(chong)(chong)劑(ji)(ji)有A(lOH)3，它(ta)們在(zai)高溫下(xia)可以釋放結(jie)晶(jing)水，大量(liang)(liang)吸收熱量(liang)(liang)而(er)達到阻(zu)燃效(xiao)果。但是(shi)大量(liang)(liang)加(jia)(jia)入填充(chong)(chong)劑(ji)(ji)會使材(cai)料的(de)(de)機(ji)械性(xing)能(neng)和(he)電(dian)性(xing)能(neng)下(xia)降(如(ru)抗(kang)張強度和(he)伸(shen)長率(lv)下(xia)降)。因此填充(chong)(chong)劑(ji)(ji)不能(neng)超過(guo)150份。為了獲得較好的(de)(de)阻(zu)燃性(xing)能(neng)并(bing)保持較高的(de)(de)機(ji)械性(xing)能(neng)，必須適當(dang)減(jian)少阻(zu)燃填充(chong)(chong)劑(ji)(ji)而(er)適當(dang)增加(jia)(jia)其他的(de)(de)阻(zu)燃劑(ji)(ji)。
1.2低煙(yan)低鹵阻燃(ran)材料(liao)
主要針對聚(ju)(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi)和氯(lv)磺化聚(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)兩種(zhong)材(cai)料而言。在聚(ju)(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi)的(de)配方(fang)中(zhong)加(jia)入CaCO3和A(lOH)3。硼酸(suan)鋅(xin)及(ji)MoO3可(ke)以減(jian)少(shao)阻燃(ran)聚(ju)(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi)的(de)HCL釋放量(liang)和發煙量(liang)，從而提高材(cai)料阻燃(ran)性，減(jian)少(shao)鹵素、酸(suan)霧(wu)(wu)、煙霧(wu)(wu)的(de)排放量(liang)，但可(ke)能(neng)使氧指數稍有下(xia)(xia)降(jiang)。當添加(jia)劑用量(liang)較(jiao)大(da)時，也會使材(cai)料的(de)機械性能(neng)和電性能(neng)有所下(xia)(xia)降(jiang)。
1.3無鹵阻燃(ran)材料
聚(ju)(ju)烯(xi)烴(jing)(jing)是(shi)(shi)無(wu)鹵材料，由(you)碳氫化合(he)物(wu)(wu)(wu)組成(cheng)，在(zai)燃(ran)(ran)(ran)燒時分解出(chu)二氧化碳和(he)水(shui)，不(bu)(bu)產生明顯(xian)的(de)煙霧(wu)和(he)有(you)害氣體。聚(ju)(ju)烯(xi)烴(jing)(jing)主(zhu)要包括聚(ju)(ju)乙(yi)烯(xi)(PE)、乙(yi)烯(xi)—醋(cu)酸烯(xi)聚(ju)(ju)物(wu)(wu)(wu)(E-VA)。這些(xie)材料本身(shen)并不(bu)(bu)具(ju)有(you)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)性(xing)(xing)，需要添加(jia)無(wu)機(ji)(ji)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)和(he)磷系列阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)，才能加(jia)工成(cheng)實用(yong)的(de)無(wu)鹵阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)材料，但是(shi)(shi)，由(you)于非(fei)極性(xing)(xing)物(wu)(wu)(wu)質的(de)分子鏈上缺乏極性(xing)(xing)基團(tuan)具(ju)有(you)憎水(shui)性(xing)(xing)，與無(wu)機(ji)(ji)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)的(de)親和(he)性(xing)(xing)能較(jiao)差，難以牢固的(de)結合(he)。為(wei)了改(gai)善(shan)聚(ju)(ju)烯(xi)烴(jing)(jing)的(de)表面活(huo)性(xing)(xing)，可在(zai)配(pei)方中(zhong)加(jia)入表面活(huo)性(xing)(xing)劑(ji);或(huo)者在(zai)聚(ju)(ju)烯(xi)烴(jing)(jing)中(zhong)混(hun)入含有(you)極性(xing)(xing)基團(tuan)的(de)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu)(wu)進(jin)行(xing)共混(hun)，從而提高阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)填充(chong)劑(ji)的(de)用(yong)量，改(gai)善(shan)材料的(de)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能和(he)加(jia)工性(xing)(xing)能，同(tong)時獲得較(jiao)好的(de)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)性(xing)(xing)。
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