期望能為無鹵阻燃聚烯烴電線電纜生產(chǎn)廠家供給參閱，以便更好地挑選無鹵電纜料種類、擠塑設(shè)備及擬定合理的擠塑工藝。跟著我國冶金、電力、電子、自動化及信息化網(wǎng)絡(luò)等職業(yè)的迅猛發(fā)展，使得與之配套的電線電纜特別是阻燃電線電纜的用量急劇增加，包含電力電纜、操控電纜、信號電纜、儀器儀表電纜、計算機(jī)電纜等。保存的阻燃電纜一般選用聚氯乙烯做為護(hù)套，雖然聚氯乙烯材料具有阻燃性好、價廉、工藝好等特色，但因?yàn)槠浜宣u素，焚燒時會放出許多鹵化氫氣體和濃煙，構(gòu)成火災(zāi)的二次危害”然后加大了火災(zāi)的丟失。尤其是許多科學(xué)研究已證明，鹵化物對人體健康與環(huán)境所構(gòu)成的危害已愈來愈嚴(yán)峻，人們越來越注重環(huán)保，歐盟和日本一些大公司例SoniToshiba等都提出了對聚氯乙烯約束運(yùn)用的法令;國內(nèi)，北京市供電局1998年3月發(fā)文規(guī)則制止PVC類電線電纜在該局系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)用，2002年華東建筑設(shè)計研究院推出的民用建筑電線電纜防火設(shè)計規(guī)程》明確提出了運(yùn)用低煙無鹵電線電纜的要求。以上這些，使得不含鹵素的低煙無鹵阻燃電纜料得到廣泛的運(yùn)用并呈現(xiàn)出很大的發(fā)展?jié)摿?，特別是地鐵、船艦、高層建筑和石油渠道用電纜、家用電器用電線、轎車低壓電線等場所大有徹底替代聚氯乙烯之勢。
現(xiàn)在運(yùn)用的低煙無鹵阻燃電纜料一般有聚烯烴和乙丙兩大類，其間以低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料為干流，本文將對低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的配方技能、功能、擠塑設(shè)備及工藝做一剖析。一、配方技能 低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料一般由聚烯烴共混樹脂加阻燃填充劑氫氧化鋁、氫氧化鎂和一些為了進(jìn)步耐熱壽數(shù)而增加的適量抗氧劑組合而成。有時為了下降其焚燒時的發(fā)煙量，還參加了一些發(fā)煙抑制劑，如釩、鎳、鉬、鐵、硅、氮系化合物。其阻燃機(jī)理為：焚燒時，阻燃填充劑氫氧化鋁、氫氧化鎂會開釋出結(jié)晶水，吸收許多熱量;與此一起，脫水反響會產(chǎn)生許多水蒸汽，能夠稀釋可燃性氣體，然后阻撓焚燒，別的會在材料表面構(gòu)成一層不熔不燃的氧化物硬殼，阻斷了高聚物與外界熱氧反響的通道，終究材料阻燃、自熄。低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料要具有較好的阻燃性，配方中氫氧化鋁、氫氧化鎂必需有較大的填充量，一般要到達(dá)150份以上，而許多的無機(jī)阻燃劑填充必將導(dǎo)致材料在物理機(jī)械功能、電氣功能和擠塑工藝功能方面大大劣化。為了處理其阻燃性和物理機(jī)械等功能方面的平衡，使材料能充沛滿意終究運(yùn)用的技能要求，常用的辦法有：一方面臨聚烯烴材料進(jìn)行改性、接枝，以進(jìn)步聚烯烴材料極性;另一方面是對無機(jī)阻燃劑的表面進(jìn)行化學(xué)改性，一般用偶聯(lián)劑處理。二、功能 許多無機(jī)阻燃劑的運(yùn)用賦予了低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料阻燃、低煙、無鹵、低毒等特性，一起也使其在物理機(jī)械功能、電氣功能和工藝功能等方面與其他非阻燃及含鹵阻燃材料存在不同。因?yàn)榈蜔煙o鹵電線電纜運(yùn)用場所及其配套產(chǎn)品生產(chǎn)工藝不同，功能要求也不盡相同，如在抗張強(qiáng)度、開裂伸長率、老化溫度和目標(biāo)、體積電阻系數(shù)、耐油功能、耐刮磨功能、柔軟性、阻燃要求等方面，不同的電纜往往有所側(cè)重。
無鹵材料技能中，以上有的目標(biāo)是彼此限制的不行能有一種萬能的產(chǎn)品能滿意以上一切各類電線電纜的要求，比較突出的開裂伸長率與阻燃性之間的對立、柔軟度與熱變形及老化功能之間的對立。材料廠家能做到只能是滿意根本功能要求的基礎(chǔ)上，某些功能之間進(jìn)行好壞平衡，以不同商標(biāo)的產(chǎn)品習(xí)慣不同要求的電線電纜。以下對常規(guī)低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料功能做一介紹。1阻燃特性 低煙無鹵阻燃電纜料除具有阻燃性外，與含鹵阻燃電纜料比較，還具有低煙、無鹵、低腐蝕、低毒等特性。1氧指數(shù) 現(xiàn)在在國內(nèi)首要以GB/T2406辦法來測驗(yàn)常溫下阻燃電纜料的氧指數(shù)，以查核材料的阻燃性，高溫下的氧指數(shù)對阻燃電線電纜來說雖然也比較重要，但因?yàn)闇y驗(yàn)條件等要素，一般很少進(jìn)行測驗(yàn)。別的一個與材料阻燃性密切相關(guān)的參數(shù)—溫度指數(shù)也很少測驗(yàn)。其測驗(yàn)辦法在NES715中有規(guī)則，標(biāo)明了環(huán)境溫度究竟升到多高時，材料能在空氣中點(diǎn)著。
低煙無鹵電纜料常溫下氧指數(shù)到達(dá)33-35即可滿意一般電纜阻燃要求，其溫度指數(shù)為300左右。氧指數(shù)作為國際規(guī)模內(nèi)最常用的焚燒試驗(yàn)，并不能作為判別材料阻燃性的僅有目標(biāo)，材料自熄性的查核好像更能恰當(dāng)?shù)睾饬坎牧系淖枞脊δ?。例如聚氯乙烯或含鹵阻燃聚烯烴氧指數(shù)只需到達(dá)30左右，用其做為絕緣截面為0.5mm2電線即可經(jīng)過UL標(biāo)準(zhǔn)中的VW-1焚燒試驗(yàn)，而低煙無鹵阻燃聚烯烴材料氧指數(shù)即便到達(dá)34以上，也未必能滿意VW-1焚燒要求。別的，同樣是低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料，氧指數(shù)高的產(chǎn)品自熄性也未必就好。例如：用碳酸鈣和聚硅氧烷作阻燃劑的無鹵料經(jīng)過恰當(dāng)?shù)幕暮献鳎踔笖?shù)可做得較高，乃至到達(dá)36-38但很或許自熄性不如氧指數(shù)為32-34聚烯烴/礦藏氫氧化物系統(tǒng)。國外有的用戶已開端選用UL94中的V-0等級來查核無鹵材料的自熄性，作為對氧指數(shù)查核目標(biāo)的彌補(bǔ)?，F(xiàn)在阻燃目標(biāo)方面，有一種更為挨近實(shí)踐焚燒功能的錐體量熱計法越來越遭到人們重視，該辦法可對材料焚燒時的著火時刻、發(fā)熱速度、總發(fā)熱量等焚燒參數(shù)進(jìn)行定量點(diǎn)評。經(jīng)試驗(yàn)標(biāo)明，發(fā)熱速度越大的無鹵材料，向周圍傳達(dá)熱量越簡單，越有或許擴(kuò)展焚燒規(guī)模，即易于延燃、自熄性差，而氧指數(shù)高的無鹵材料發(fā)熱速度不必定就比氧指數(shù)低的發(fā)熱速度小。
雖然單純用氧指數(shù)來查核材料的阻燃性，存在必定的局限性，但因?yàn)槠錅y驗(yàn)辦法簡便易行，且關(guān)于同一類材料在絕大多數(shù)情況下來說仍是能夠相對標(biāo)明其阻燃性的不同，所以一般把氧指數(shù)作為材料阻燃性的一項查核目標(biāo)，也未嘗不行。2煙密度 廢品電纜一般選用GB/T17651成束焚燒辦法測驗(yàn)電纜焚燒后的透光率來查核電纜低煙功能，低煙無鹵電纜透光率到達(dá)60%以上符合要求。對材料來說，一般選用GB/T8323辦法來測驗(yàn)其有焰及無焰焚燒時的最大煙密度Dm以此來查核材料的發(fā)煙功能。低煙無鹵電纜料焚燒時的發(fā)煙性遠(yuǎn)低于含鹵阻燃電纜料，其目標(biāo)一般為有焰Dm≦100,低煙無鹵阻燃聚烯烴電線電纜料功能摘要：本文針對低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料從配方技能、功能、擠塑設(shè)備及工藝等幾個方面做一剖析。無焰Dm≦200,而含鹵阻燃電纜料有焰及無焰Dm均為300以上。3鹵素含量 現(xiàn)在有IEC754-1和MIL-C-24643A 兩種辦法用來測定鹵素及氫鹵酸氣體含量。前者不適于鹵酸氣體含量低于5mg/g場所，即不適于無鹵材料含鹵量的測定，后者為選用χ射線原理測量系統(tǒng)鹵元素的含量，測驗(yàn)精度為0.2%嚴(yán)厲意義上來說憑此辦法也不能徹底斷定被測材料是否一點(diǎn)點(diǎn)不含鹵素。因而許多無鹵材料標(biāo)準(zhǔn)中不將鹵素含量做為一項查核目標(biāo)，更多地是經(jīng)過PH值及電導(dǎo)率來表征其無鹵性。只要BSIEC等標(biāo)準(zhǔn)中將無鹵系統(tǒng)中鹵化氫開釋量的目標(biāo)定在≦5mg/g作為分界點(diǎn)查核。4腐蝕性 IEC1991年發(fā)布IEC754-2經(jīng)過測定PH值和電導(dǎo)率來測驗(yàn)電纜材料焚燒時開釋氣體的酸度，并規(guī)則測得PH≧4.3及電導(dǎo)率≦10μs/mm為無鹵、低腐蝕標(biāo)準(zhǔn)。IL-C-24643A 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)則電纜材料焚燒時開釋出的氣體，鹵素含量≦0.2%作為無鹵、低腐蝕性標(biāo)準(zhǔn)。
低煙無鹵電纜料PH值一般為4.5-6.0,電導(dǎo)率為0.7-5μs/mm5毒性指數(shù) 毒性指數(shù)現(xiàn)在首要選用NES713即氣體剖析法來檢測，英國水兵在水兵工程標(biāo)準(zhǔn)NES518-1983下降火災(zāi)風(fēng)險的電纜護(hù)套標(biāo)準(zhǔn)”中規(guī)則了無鹵材料毒性指數(shù)不大于5國內(nèi)一般也選用這一目標(biāo)，但國外對一些無鹵絕緣產(chǎn)品也有不大于3要求。2物理機(jī)械及電氣功能因?yàn)樵S多的無機(jī)阻燃劑填充，使低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的物理機(jī)械功能及電氣功能比非阻燃及含鹵阻燃聚烯烴電纜料均有所下降，首要標(biāo)明在以下幾個方面：1抗張強(qiáng)度及開裂伸長率下降。無鹵電纜料抗張強(qiáng)度在10-14Mpa左右，開裂伸長率在150-250%左右;2抗老化功能有所下降。
許多無機(jī)阻燃劑的參加，使無鹵電纜料抗老化功能遭到較大影響。熱塑型無鹵阻燃電纜料一般以經(jīng)100℃×168hr老化后，抗張強(qiáng)度及開裂伸長率改變率不大于±30%做為查核目標(biāo);3熱變形變大。因?yàn)闊o鹵阻燃電纜料中高VA 含量EVA 份額較大，致使其耐熱變形功能較差，一般以80℃×4hr變形率不大于50%做為查核目標(biāo);4柔軟度較差。一般無鹵阻燃聚烯烴電纜料邵氏A硬度均逾越HA 90邵氏D硬度逾越HD405耐外傷功能較差，經(jīng)外力擦劃后易有傷痕。該功能的下降水平與配方有密切關(guān)系，不同種類的無鹵電纜料差異很大。6耐濕潤功能較差。因?yàn)闊o機(jī)阻燃劑氫氧化鎂、氫氧化鋁的參加，使無鹵阻燃電纜料極易吸濕，若無真空鋁箔包裝，常態(tài)下其貯存期最好不要逾越1個月，否則將吸潮影響運(yùn)用。經(jīng)比照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無鹵阻燃電纜料浸水一天后，體積電阻率將下降60~80%7體積電阻率及電氣擊穿強(qiáng)度有所下降。與含鹵阻燃聚烯烴電纜料比較下降并不很顯著，但與非阻燃聚烯烴電纜料比較下降卻比較顯著。8介電常數(shù)ε及介質(zhì)損耗角正切tgδ急劇下降。這與許多填充劑的參加密切相關(guān)。表1為低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料與聚氯乙烯、含鹵阻燃聚烯烴及非阻燃聚烯烴電纜料一些功能比較。
