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阻燃電纜常用的絕緣材料及主要性能

發布時間:2017/06/22 點擊量:
阻燃電纜所用材料的氧指數越高,阻燃性能越好,但是随着氧指數的提高,就要損失一部分其他性能。如材料的物理性能和工藝性能有所下降,操作困難,同時又使材料成本提高,因此要合理适當地選擇氧指數,一般絕緣材料氧指數达到30,則産品即可通過标準中C類的試验要求,若護套料、填充料都采用阻燃材料,則産品可达到B類和A類要求。阻燃電纜用材料主要分为含鹵阻燃材料和無鹵阻燃材料。
1.1含鹵阻燃材料
由于在燃燒受熱時發生分解放出鹵化氫,鹵化氫能夠捕捉活性自由基HO根,從而使材料的燃燒延緩或熄滅,达到阻燃的目的。常用的有聚氯乙烯、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯、乙丙橡膠等材料。
(1)阻燃聚氯乙烯(PVC):由于聚氯乙烯的价格便宜,絕緣性能良好,阻燃性好,被廣泛應用在普通阻燃股指期货配资電纜中。为提高PVC阻燃性,常在配方中添加鹵素阻燃劑(十溴聯苯醚)、氯化石蠟和增效阻燃劑来提高聚氯乙烯的阻燃性。
(2)乙丙橡膠(EPDM):是非極性碳氫化合物,具有優良的電氣性能,絕緣電阻高,介質損耗小,但是乙丙橡膠是易燃材料,必須減少乙丙橡膠的交聯程度,減少分子鍊斷開而産生的低分子量物質,才能提高材料的阻燃性能。随着乙丙橡膠交聯度增加,氧指數增大。例如在配方中加入交膠劑DC(P過氧化二異丙苯),交聯助劑TAIC(三丙烯基氰脲酸酯)、HVA—(2N、N間—亞苯基雙馬酰亞胺)可使氧指數提高10~15。另一種方法,在乙丙橡膠中加入無機阻燃填充劑也可以使氧指數增大。一般常用的填充劑有A(lOH)3,它們在高溫下可以釋放結晶水,大量吸收熱量而达到阻燃效果。但是大量加入填充劑會使材料的機械性能和電性能下降(如抗張強度和伸長率下降)。因此填充劑不能超過150份。为了獲得較好的阻燃性能并保持較高的機械性能,必須适當減少阻燃填充劑而适當增加其他的阻燃劑。
1.2低煙低鹵阻燃材料
主要針對聚氯乙烯和氯磺化聚乙烯兩種材料而言。在聚氯乙烯的配方中加入CaCO3和A(lOH)3。硼酸鋅及MoO3可以減少阻燃聚氯乙烯的HCL釋放量和發煙量,從而提高材料阻燃性,減少鹵素、酸霧、煙霧的排放量,但可能使氧指數稍有下降。當添加劑用量較大時,也會使材料的機械性能和電性能有所下降。
1.3無鹵阻燃材料
聚烯烴是無鹵材料,由碳氫化合物組成,在燃燒時分解出二氧化碳和水,不産生明顯的煙霧和有害氣體。聚烯烴主要包括聚乙烯(PE)、乙烯—醋酸烯聚物(E-VA)。这些材料本身并不具有阻燃性,需要添加無機阻燃劑和磷系列阻燃劑,才能加工成實用的無鹵阻燃材料,但是,由于非極性物質的分子鍊上缺乏極性基團具有憎水性,與無機阻燃劑的親和性能較差,難以牢固的結合。为了改善聚烯烴的表面活性,可在配方中加入表面活性劑;或者在聚烯烴中混入含有極性基團的聚合物進行共混,從而提高阻燃填充劑的用量,改善材料的機械性能和加工性能,同時獲得較好的阻燃性,生産出優質的阻燃電纜産品。